PHP 并发扣款，保证数据一致性（悲观锁和乐观锁）

程序员文章站 2022-05-04 15:05:38

...

业务场景分析

用户购买商品的逻辑中，需要对用户钱包的余额进行查询和扣款

异常：如果同一用户并发执行多个业务进行” 查询 + 扣款” 的业务中有一定概率出现数据不一致

Tips：如果没有做限制单一接口请求频率，用户使用并发请求的手段也有概率出现数据不一致

扣款场景

Step1: 从数据库查询用户钱包余额

SELECT balance FROM user_wallet WHERE uid = $uid;
+---------+
| balance |
+---------+
| 100     |
+---------+
1 row in set (0.02 sec)

Step2: 业务逻辑

Tips: 文章分享处理同一用户并发扣款一致性，检查库存啥的逻辑略过

1. 查询商品价格，比如 70 元
2. 商品价格对比余额是否足够，足够时进行扣款提交订单逻辑

if(goodsPrice <= userBalance) {
    $newUserBalance = userBalance - goodsPrice;  
}else {
    throw new UserWalletException(['msg' => '用户余额不足']);
}

Step3: 将数据库的余额进行修改

UPDATE user_wallet SET balance=$newUserBalance WHERE uid = $uid

在没有并发的情况下，这个流程没有任何问题，原有余额 100，购买 70 元的商品，剩余 30 元

异常场景

Step1: 用户并发购买业务 A 和业务 B（不同实例 / 服务），一定概率并行查询余额是 100

Step2: 业务 A 和业务 B 分别扣款逻辑处理，业务 A 商品 70 结果余额 30，业务 B 商品 80 结果余额 20

Step3:

1 业务 A 先进行修改，修改余额为 30

2 业务 A 后进行修改，修改余额为 20

此时异常出现了，原余额 100 元，业务 A 和业务 B 的商品价格总和 150 元（70+80）都购买成功且余额还剩 20 元。

异常点：业务 A 和业务 B 并行查询余额为 100

解决方案

悲观锁 PHP 并发扣款，保证数据一致性（悲观锁和乐观锁）

使用 Redis 悲观锁，例如抢到一个 KEY 才能继续操作，否则禁止操作

封装了一个开箱即用的 RedisLock

<?php

use Ar414\RedisLock;

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

$lockTimeOut = 5;
$redisLock = new RedisLock($redis,$lockTimeOut);

$lockKey    = 'lock:user:wallet:uid:1001';
$lockExpire = $redisLock->getLock($lockKey);

if($lockExpire) {
    try {
        //select user wallet balance for uid
        $userBalance = 100;
        //select goods price for goods_id
        $goodsPrice = 80;

        if($userBalance >= $goodsPrice) {
            $newUserBalance = $userBalance - $goodsPrice;
            //TODO set user balance in db
        }else {
            throw new Exception('user balance insufficient');
        }
        $redisLock->releaseLock($lockKey,$lockExpire);
    } catch (\Throwable $throwable) {
        $redisLock->releaseLock($lockKey,$lockExpire);
        throw new Exception('Busy network');
    }
}

乐观锁

使用 CAS（Compare And Set）

在 set 写回的时候，加上初始状态的条件 compare, 只有初始状态不变的时候才允许 set 写回成功，保证数据一致性的方法

将：

UPDATE user_wallet SET balance=$newUserBalance WHERE uid = $uid

改为：

UPDATE user_wallet SET balance=$newUserBalance WHERE uid = $uid AND balance = $oldUserBalance

这样的话并发操作时只有一个是执行成功的，根据 affect rows 是否为 1 判断是否成功

结语

解决方案有很多，这只是其中一种解决方案
使用 Redis 悲观锁的方案会降低吞吐量

php 高并发

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