PHP并发如何保证数据的一致性

# PHP并发如何保证数据的一致性

## 引言

在当今高并发的互联网应用中，数据一致性是系统设计中不可忽视的重要问题。PHP作为广泛应用于Web开发的脚本语言，其并发场景下的数据一致性问题尤为突出。本文将深入探讨PHP并发环境下保证数据一致性的技术方案和最佳实践。

## 一、并发导致的数据一致性问题

### 1.1 典型并发场景

PHP应用中常见的并发问题场景包括：
- 多用户同时提交表单
- 秒杀/抢购活动
- 计数器更新
- 库存扣减
- 支付系统交易处理

### 1.2 问题表现形式

```php
// 典型的问题代码示例
$amount = $db->query("SELECT amount FROM products WHERE id=1");
if($amount > 0){
    $db->query("UPDATE products SET amount=amount-1 WHERE id=1");
}

// 使用事务的示例
$db->beginTransaction();
try {
    $amount = $db->query("SELECT amount FROM products WHERE id=1 FOR UPDATE");
    if($amount > 0){
        $db->query("UPDATE products SET amount=amount-1 WHERE id=1");
    }
    $db->commit();
} catch(Exception $e) {
    $db->rollBack();
}

SELECT ... FOR UPDATE

// 乐观锁实现
$version = $db->query("SELECT version FROM products WHERE id=1");
$result = $db->query("UPDATE products SET amount=amount-1, version=version+1 
                     WHERE id=1 AND version=$version");
if($db->affectedRows() == 0){
    // 更新失败，处理冲突
}

ALTER TABLE orders ADD UNIQUE INDEX (user_id, product_id);

$fp = fopen("lock.txt", "w+");
if (flock($fp, LOCK_EX)) { // 排他锁
    // 执行临界区代码
    flock($fp, LOCK_UN); // 释放锁
}
fclose($fp);

$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

$lockKey = 'product_1_lock';
$requestId = uniqid();
$expire = 3000; // 3秒

// 尝试获取锁
$locked = $redis->set($lockKey, $requestId, ['NX', 'PX' => $expire]);

if ($locked) {
    try {
        // 执行业务逻辑
    } finally {
        // 确保只释放自己的锁
        if ($redis->get($lockKey) == $requestId) {
            $redis->del($lockKey);
        }
    }
}

// 使用Redis队列
$redis->lPush('order_queue', json_encode($orderData));

// 后台worker处理
while(true) {
    $data = $redis->rPop('order_queue');
    if($data) {
        processOrder(json_decode($data, true));
    }
    usleep(100000); // 100ms
}

// 更新数据库后删除缓存
$db->query("UPDATE products SET amount=amount-1 WHERE id=1");
$redis->del("product_1");

$lock = new Swoole\Lock(SWOOLE_MUTEX);
$lock->lock();
// 临界区代码
$lock->unlock();

pm = dynamic
pm.max_children = 100
pm.start_servers = 20
pm.min_spare_servers = 10
pm.max_spare_servers = 30

// 秒杀系统伪代码
function seckill($productId, $userId) {
    // 1. 校验活动是否进行中
    // 2. Redis原子操作减库存
    $stock = $redis->decr("product:{$productId}:stock");
    if ($stock < 0) {
        $redis->incr("product:{$productId}:stock"); // 回滚
        return false;
    }
    
    // 3. 消息队列异步创建订单
    $mq->send("order_queue", [
        'product_id' => $productId,
        'user_id' => $userId,
        'time' => time()
    ]);
    
    return true;
}