Rootop 服务器运维与web架构

以下为测试分布式锁的实现方法。

场景：
比如50个人向B转账，B的余额当前为0，转50次，每次1元，理论来说B的余额应该为50元。
当在高并发的情况下，那么最终结果就不一定是50了。

现在有张表名为balance，3个字段id（自增），name（姓名），balance（余额）

现在用php模拟一下简单的转账操作。

<?php header("Content-type =>  text/html; charset=utf-8");
// session start
define("SESSION_ON", true);

// define project's config
define("CONFIG", '/conf/web.php');

// debug switch
define("DEBUG", true);

// include framework entrance file
include('../common.php');

use pt\framework\debug\console as debug;
use pt\framework\template as template;
use pt\tool\page as page;
use pt\framework\db as db;

include(COMMON_PATH.'web_func.php');

$db = db::init();

// 查询B用户余额
$balance = "select balance from balance where id = 1;";
$balance = $db -> prepare($balance) -> execute();
$balance = $balance[0]['balance'];

// B余额加1
$sql = "update balance set balance = :balance + 1 where id = 1;";
$rs = $db -> prepare($sql) -> execute(array(':balance' => $balance));

使用jmeter并发50测试且50个请求全部成功。去查看数据库。

可以看到数据库中balance字段值为44，不是理论的50元。
原因就是在高并发情况下出现了问题。
比如有2个请求同时从数据库中获得了一样的余额，比如1，第一个请求先进行了update操作但是还没结束，
第二个请求发现第一个请求正在更新数据库，第一个修改请求会将balance表的id=1这条数据处于行锁状态（innodb引擎+索引才能实现行锁）。
这样第二个请求就处于等待状态，等待第一个请求update完成并释放行锁后，再更新id=1的数据，问题来了。
第一个请求已经将余额修改为2，第二个请求也把余额改为2了。（其实并没有真正更新，发现一样就不改了，在sqlyog中会提示(0 row(s) affected)，影响了0行）
（完整的转账应该至少3条记录要通过事务更新，from减，to加，插入资金流水表）

现在为了解决这个问题，引入redis，通过setnx这个方法实现，具体解释请百度。
当redis中存在to（我这里把to的用户id做为key）这个key时，则停止转账。

<?php header("Content-type =>  text/html; charset=utf-8");
// session start
define("SESSION_ON", true);

// define project's config
define("CONFIG", '/conf/web.php');

// debug switch
define("DEBUG", true);

// include framework entrance file
include('../common.php');

use pt\framework\debug\console as debug;
use pt\framework\template as template;
use pt\tool\page as page;
use pt\framework\db as db;

include(COMMON_PATH.'web_func.php');

$db = db::init();

$to = 1;  // 用户id做为key

try
{
    $redis = new Redis();
    $redis -> connect('127.0.0.1', 6379);
    $redis -> auth('111111');
    $connected = $redis -> ping();
}
catch(Exception $e)
{
    echo '连接失败：' . $e -> getMessage();
    exit;
}

// 获取用户余额
$balance = "select balance from balance where id = 1;";
$balance = $db -> prepare($balance) -> execute();
$balance = $balance[0]['balance'];

$expire = 60;  // key超时时间
$key = $to;
$content = 'running';
$rs = $redis -> setnx($key, $content);

if ($rs === true) // 加锁
{
    $redis -> expire($key, $expire);  // 设置key超时时间，防止某个机器加锁以后挂掉造成key死锁（一直存在）。
    $sql = "update balance set balance = :balance + 1 where id = 1;";
    $rs = $db -> prepare($sql) -> execute(array(':balance' => $balance));

    if ($rs === false)
    {
        echo 'add balance failed';
    }
    else
    {
        echo 'add balance success';
    }

    $redis -> delete($to); // 删除锁
}
else
{
    //echo 'lock false , lock by others' . PHP_EOL;
    //echo 'after ' . $redis -> ttl($key) . 's release';
    header('HTTP/1.1 403 Forbidden');  // 这里输出403错误方便jmeter中查看。实际中可能返回个友好的错误提示，比如请重试。
}

再用jmeter并发50测试。

发现有34个请求成功，16个失败，总共50个请求。
再去看数据库中balance字段。余额为34。

这样就通过redis实现了分布式锁，当有多个服务器做负载均衡时，每次转账都会先请求redis，查这个用户是否存在key，防止出现同一时间转账导致结果错误。
如有错误，请指正。

PS：
另外我觉得也可以通过消息队列实现，排队转账。