PHP Redis秒杀逻辑及高并发处理策略
使用PHP结合Redis实现秒杀功能时,主要利用Redis的高并发性能和快速数据读写特点,通过Redis的原子操作,如SETNX命令进行秒杀商品库存的原子减扣,结合Redis的分布式锁确保并发下的数据一致性,利用Redis的发布订阅机制实现秒杀活动的实时通知,在处理高并发场景下,还需考虑Redis的性能优化,如合理设置Redis实例数量、使用管道技术减少网络延迟等,通过这些措施,可以有效应对秒杀活动的高并发挑战。
各位老铁们,大家好!今天我将为大家分享关于PHP以及使用Redis处理高并发问题的相关知识,希望这些内容能为大家带来帮助,如果我的分享对大家有所帮助,请别忘了关注并收藏我们的网站,您的支持是我们最大的动力,下面,让我们开始今天的分享吧!
我们来探讨一下“秒杀”是如何实现的,秒杀系统难做,主要是因为库存有限,很多人会在集中的时间内读写有限的数据,如何能够做好秒杀系统呢?我认为核心思想有两点:
- 将请求尽量在上游环节就拦截住(不要轻易到数据库这一级)。
- 充分利用缓存。
如何实现这两点呢?下面我详细说说:
最上层是客户端层,常见的都是浏览器访问,点击一次【秒杀按钮】,然后再点一次【秒杀按钮】,那么是访问了两次后端系统么?如果用户手速快一些的话,或者用第三方插件不停的点击,那么岂不是多出来很多请求,从产品层面,我们会设置点击一次按钮后,将按钮置灰,从技术角度,我们可以通过JS控制几秒内只能提交一次请求,看,这就是“将请求尽量在上游环节就拦截住”。
客户端层做限制,对于在座的程序猿们都是小意思,因为一抓包,请求长什么样子一清二楚,然后写个脚本,循环调用就好了;为了防止这样的情况发生,后端的服务需要做去重的工作,比如按照用户名去重,在N秒内,只允许1个请求访问进来,然后做页面缓存;比如10秒内发送了一万次请求,其中1次请求访问成功并返回了页面,将这个页面进行缓存,剩余9999次请求直接返回这个缓存页面。
再往下走,10秒内一个客户只有一次请求进来,但是如果同时有一百万个客户,那么这10秒内也有有一百万次访问,那么如何应对呢?用【消息队列】,所有的请求过来,都排队吧,每次只让有限的请求去访问数据。
访问数据也不是直接去读写数据库,这里还有一层数据缓存,比如可以使用Memcached或者Redis缓存库存剩余,通常在秒杀系统中,这个“库存”可以是粗粒度的,也就是说这个数字可以是不准确的,客户关心的是买到还是买不到,而不会关心剩余数量到底是20件还是10件;数据读操作也可以放在缓存中,再由缓存和数据库做数据同步。
上面几步已经拦截了大多数的请求,到DB这一层的时候,基本上没有什么压力了。
我们谈谈面试高级PHP工程师时,一般会问到哪些问题,比如高并发大访问量的MySQL优化、服务器优化,字段建索引、主从数据库、读写分离、表分区、负载均衡,以及Linux的慢查询日志会记录MySQL的超时查询SQL语句,定期察看进行优化,还有大访问量下秒杀模块程序怎么设计,如果使用MySQL会有多卖的情况,就是订单超过库存,将订单数据缓存到内存,如果用数据库直接崩掉,毫无悬念的,缓存的使用,能用静态的用静态,不能静态的用内存缓存,例如Memcached、Redis,不能缓存的用数据库,Session可不可以跨域?怎么跨域?将PHPSession机制重写(PHP提供),将session存储在Memcached或者数据库就可以跨域了,session能以三种方式存储,文件、数据库、缓存,了不了解非关系型数据库?如MongoDB,会不会写Shell脚本以及Linux的操作,还会问一下时下流行的东西,比如做没做过微信开发,例如微信支付开发、APP移动开发,等等问题。
问的核心东西都是围绕这些转的,如果有笔试会让你写SQL,PHP功能(例如冒泡排序等排序),还有逻辑题。
我们谈谈Redis如何弥补传统MySQL架构的不足,Redis自身是可以做数据持久化的,但大多数公司的存储都是MySQL+Redis,MySQL(或者其他关系型数据库)作为主存储,Redis作为辅助存储,被用作缓存,这样可以加快访问读取的速度,提高性能,Redis被用作缓存,以减少数据库IO的读操作,减轻数据库的压力,例如存储热点数据、计数器、分布式锁及单线程机制、最新列表、排行榜等。
我要提一下缓存穿透的问题,很多时候,程序员习惯先查询Redis,查询不到的话再去查询数据库,能查到的话再写入Redis中,认为这样不仅缓解了数据库的压力,同时也能保证数据的准确性,但是由于缓存不命中就会查询数据库,如果一直查询不到的话,就导致每次请求都会查询数据库,如果短时间内有大量这样的请求,那么数据库可能会扛不住,这就是缓存穿透,其实应对的方法也很简单,查询不到的数据,也缓存到Redis中,并设置数据的过期时间。
就是我今天分享的内容,希望对大家有所帮助,我会持续分享Java程序开发、架构设计、职业发展等方面的知识和见解,希望能得到你的关注。
我想补充一点关于Redis秒杀为什么加锁的问题,在秒杀系统中,放置这边抢购后,还没有付款,其他人也抢到了当前订单,所以要进行整过过程的加锁。
如何解决秒杀编程高并发问题呢?高并发问题就是指在同一个时间点,有大量用户同时访问URL地址,比如淘宝双11都会产生高并发,高并发带来的后果包括服务端导致站点服务器、DB服务器资源被占满崩溃,数据的存储和更新结果和理想的设计不一致,以及用户角度的网站卡顿等问题。
处理高并发的常见方法包括将静态资源放入CDN中,减少后端服务器的访问;访问数据使用Redis进行缓存;使用Negix实现负载均衡;数据库集群与库表散列。
在实战优化秒杀系统时,我们可以分析原因,如用户可能会一直刷新页面,获取系统时间和资源,当时间到了,大量用户同时获取秒杀接口API,获取API之后执行秒杀,指令传输到各地服务器,服务器执行再将传递到中央数据库执行,服务器启用事务执行减库存操作,在服务器端JAVA执行过程中,可能因为JAVA的自动回收机制,还需要一部分时间回收内存。
优化思路包括将静态的资源放到CDN上,减少对系统服务器的请求;对于暴露秒杀接口,这种动态的无法放到CDN上,我们可以采用Redis进行缓存;数据库操作,对于MYSQL的执行速度大约可以达到1秒钟40000次,影响速度的还是因为行级锁,我们应尽可能减少行级锁持有时间;对于数据库来说操作可以说是相当快了,我们可以将指令放到MYSQL数据库上去执行,减少网络延迟以及服务器GC的时间。
具体实现包括使用Redis进行缓存,引入redis访问客户端Jedis,编写数据访问层RedisDao,RedisDao中需要提供两个方法,一个是getSeckill和putSeckill,在编写这两个方法时还需要注意一个问题,那就是序列化的问题,Redis并没有提供序列化和反序列化,我们需要自定义序列化,我们使用protostuff进行序列化与反序列化操作。
并发优化也是关键,在执行秒杀操作时,正常的执行应该如下:先减库存,并且得到行级锁,再执行插入购买明细,然后再提交释放行级锁,这个时候行级锁锁住了其他一些操作,我们可以进行如下优化,这时只需要延迟一倍。
深度优化(存储过程)也是必要的,定义一个新的接口,使用存储过程执行秒杀操作。
至于Redis挂了是什么性能问题,当说"Redis挂了"时,通常指的是Redis服务器不可用或无法正常运行的情况,这可能是由于多种性能问题引起的,包括但不限于内存不足、CPU负载过高、网络问题、数据库操作阻塞、配置错误等。
OK,关于PHP和PHP使用Redis处理高并发的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。