1 說明
前段時間面試的時候，一直被問到如何設計一個秒殺活動，但是無奈沒有此方面的實際經驗，所以只好憑着自己的理解和一些資料去設計這麼一個程序
主要利用到了redis的string和set,string主要是利用它的k-v結構去對庫存進行處理，也可以用list的數據結構來處理商品的庫存，set則用來確保用戶進行重複的提交
其中我們最主要解決的問題是
-防止併發產生超搶/超賣
2 流程設計
3 代碼
3.1 服務端代碼
class MiaoSha{
const MSG_REPEAT_USER = '請勿重複參與';
const MSG_EMPTY_STOCK = '庫存不足';
const MSG_KEY_NOT_EXIST = 'key不存在';
const IP_POOL = 'ip_pool';
const USER_POOL = 'user_pool';
/** @var Redis */
public $redis;
public $key;
public function __construct($key = '')
{
$this->checkKey($key);
$this->redis = new Redis(); //todo 連接池
$this->redis->connect('127.0.0.1');
}
public function checkKey($key = '')
{
if(!$key) {
throw new Exception(self::MSG_KEY_NOT_EXIST);
} else {
$this->key = $key;
}
}
public function setStock($value = 0)
{
if($this->redis->exists($this->key) == 0) {
$this->redis->set($this->key,$value);
}
}
public function checkIp($ip = 0)
{
$sKey = $this->key . self::IP_POOL;
if(!$ip || $this->redis->sIsMember($sKey,$ip)) {
throw new Exception(self::MSG_REPEAT_USER);
}
}
public function checkUser($user = 0)
{
$sKey = $this->key . self::USER_POOL;
if(!$user || $this->redis->sIsMember($sKey,$user)) {
throw new Exception(self::MSG_REPEAT_USER);
}
}
public function checkStock($user = 0, $ip = 0)
{
$num = $this->redis->decr($this->key);
if($num < 0 ) {
throw new Exception(self::MSG_EMPTY_STOCK);
} else {
$this->redis->sAdd($this->key . self::USER_POOL, $user);
$this->redis->sAdd($this->key . self::IP_POOL, $ip);
//todo add to mysql
echo 'success' . PHP_EOL;
error_log('success' . $user . PHP_EOL,3,'/var/www/html/demo/log/debug.log');
}
}
/**
* @note:此種做法不能防止併發
* @func checkStockFail
* @param int $user
* @param int $ip
* @throws Exception
*/
public function checkStockFail($user = 0,$ip = 0) {
$num = $this->redis->get($this->key);
if($num > 0 ){
$this->redis->sAdd($this->key . self::USER_POOL, $user);
$this->redis->sAdd($this->key . self::IP_POOL, $ip);
//todo add to mysql
echo 'success' . PHP_EOL;
error_log('success' . $user . PHP_EOL,3,'/var/www/html/demo/log/debug.log');
$num--;
$this->redis->set($this->key,$num);
} else {
throw new Exception(self::MSG_EMPTY_STOCK);
}
}
}3.2 客戶端測試代碼
function test()
{
try{
$key = 'cup_';
$handler = new MiaoSha($key);
$handler->setStock(10);
$user = rand(1,10000);
$ip = $user;
$handler->checkIp($ip);
$handler->checkUser($user);
$handler->checkStock($user,$ip);
} catch (\Exception $e) {
echo $e->getMessage() . PHP_EOL;
error_log('fail' . $e->getMessage() .PHP_EOL,3,'/var/www/html/demo/log/debug.log');
}
}
function test2()
{
try{
$key = 'cup_';
$handler = new MiaoSha($key);
$handler->setStock(10);
$user = rand(1,10000);
$ip = $user;
$handler->checkIp($ip);
$handler->checkUser($user);
$handler->checkStockFail($user,$ip); //不能防止併發的
} catch (\Exception $e) {
echo $e->getMessage() . PHP_EOL;
error_log('fail' . $e->getMessage() .PHP_EOL,3,'/var/www/html/demo/log/debug.log');
}
}4 測試
測試環境說明
- ubantu16.04
- redis2.8.4
- php5.5
在服務端代碼裏面我們有兩個函數分別是checkStock和checkStockFail,其中checkStockFail不能在高併發的情況下效果很差，不能在redis層面保證庫存爲0的時候終止操作。
我們利用ab工具進行測試
其中www.hello.com 是配置的虛擬主機名稱 flash-sale.php是我們腳本的名稱
#第1種情況 500併發下 用客戶端的test2()去執行
ab -n 500 -c 100 www.hello.com/flash-sale.php log日誌的記錄結果:
#第2種情況 5000併發下 用客戶端的test2()去執行
ab -n 5000 -c 1000 www.hello.com/flash-sale.php log日誌的記錄結果:
#第3種情況 500併發下 用客戶端的test()去執行
ab -n 500 -c 100 www.hello.com/flash-sale.php log日誌的記錄結果:
#第4種情況 5000併發下 用客戶端的test()去執行
ab -n 5000 -c 1000 www.hello.com/flash-sale.php log日誌的記錄結果:
5 總結
我們從日誌中可以很明顯的看出第3、4中情況下，可以保證商品的數量總是我們設置的庫存值10，但是在情況1、2下，則產生了超賣的現象
redis來控制併發主要是利用了其api都是原子性操作的優勢，從checkStock和checkStockFail中可以看出，一個是直接decr對庫存進行減一操作，所以不存在併發的情況，但是另一個方法是將庫存值先取出做減一操作然後再重新賦值，這樣的話，在併發下，多個進程會讀取到多個庫存爲1的值，因此會產生超賣的情況