高并发导致幻影读(Phantom read)的小小解决方案

情景：假设数据库有个值为10，有三个脚本进程同时读取了10，A进程+10保存到数据库，B进程+20保存到数据库，C进程+30保存到数据，最终数据库中的值为40！实际上我们想要的值是10+10+20+30=70，也就是说一个进程读取出来的值要依赖于另外一个进程的执行结果，而不能是同时读取，所以这里必须是以同步方式运行三个进程（A -> B -> C或者其他顺序也行，看调度）。

解决方法：使用锁机制

<?php

/医院
 * LockSystem.php
 *
 * php锁机制
 *
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 *
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 * --------------------
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 *
 */

class LockSystem
{
    const LOCK_TYPE_DB = 'SQLLock';
    const LOCK_TYPE_FILE = 'FileLock';
    const LOCK_TYPE_MEMCACHE = 'MemcacheLock';

    private $_lock = null;                  //$type对应的锁实例
    private static $_supportLocks = array('FileLock', 'SQLLock', 'MemcacheLock');

    public function __construct($type, $options = array())
    {
        if(false == empty($type))
        {
            $this->createLock($type, $options);
        }
    }

    /*
     * 功能：创建$type对应的锁实例
     */
    public function createLock($type, $options=array())
    {
        if (false == in_array($type, self::$_supportLocks))
        {
            throw new Exception("没有这种类型<${type}>的锁！");
        }
        $this->_lock = new $type($options);
    }

    /*
     * 功能：获取锁
     */
    public function getLock($key, $timeout = ILock::EXPIRE)
    {
        if (false == $this->_lock instanceof ILock)
        {
            throw new Exception('该锁没有继承 ILock 接口！');
        }
        $this->_lock->getLock($key, $timeout);
    }

    /*
     * 功能：释放锁
     */
    public function releaseLock($key)
    {
        if (false == $this->_lock instanceof ILock)
        {
            throw new Exception('该锁没有继承 ILock 接口！');
        }
        $this->_lock->releaseLock($key);
    }
}

interface ILock
{
    const EXPIRE = 5;
    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE);
    public function releaseLock($key);
}

/*
 * 文件锁
 */
class FileLock implements ILock
{
    private $_fp;
    private $_single;

    public function __construct($options)
    {
        if (isset($options['path']) && is_dir($options['path']))
        {
            $this->_lockPath = $options['path'].'/';
        }
        else
        {
            $this->_lockPath = '/tmp/';
        }

        $this->_single = isset($options['single'])?$options['single']:false;
    }

    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE)
    {
        $file = md5(__FILE__.$key);
        is_file($this -> _lockPath . $file . '.lock') || touch($_SERVER['DOCUMENT_ROOT'] . $this -> _lockPath . $file . '.lock');
        $this->fp = fopen($_SERVER['DOCUMENT_ROOT'] . $this->_lockPath.$file.'.lock', "w+");
        if (true || $this->_single)
        {
            $op = LOCK_EX + LOCK_NB;
        }
        else
        {
            $op = LOCK_EX;
        }
        if (false == flock($this->fp, $op, $a))
        {
            throw new Exception('添加文件锁失败！');
        }

        return true;
    }

    public function releaseLock($key)
    {
        flock($this->fp, LOCK_UN);
        fclose($this->fp);
    }
}

/*
 * sql锁
 */
class SQLLock implements ILock
{
    public function __construct($options)
    {
        $this->_db = new mysql();
    }

    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE)
    {
        $sql = "SELECT GET_LOCK('".$key."', '".$timeout."')";
        $res =  $this->_db->query($sql);
        return $res;
    }

    public function releaseLock($key)
    {
        $sql = "SELECT RELEASE_LOCK('".$key."')";
        return $this->_db->query($sql);
    }
}

/*
 * Memcache锁
 */
class MemcacheLock implements ILock
{
    public function __construct($options)
    {

        $this->memcache = new Memcache();
        $this -> memcache -> addServer('127.0.0.1', 11211);
    }

    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE)
    {
        //$waittime, $totalWaittime, $time的单位都是useconds；$timeout的单位是秒
        $waitime = 20000;
        $totalWaitime = 0;
        $time = $timeout*1000000;

        //动作：在等待锁没有超时并且添加失败时，进入休眠状态
        while ($totalWaitime < $time && false == $this->memcache->add($key, 1, $timeout))
        {
            usleep($waitime);
            $totalWaitime += $waitime;
        }
        if ($totalWaitime >= $time)
            throw new Exception('等待锁超时，超时时间为：'.$timeout.'秒');

    }

    public function releaseLock($key)
    {
        $this->memcache->delete($key);
    }
}

缺点：会阻塞其他进程的运行，因此需要：使用缓存加快锁内部分的数据读写，优化sql，适当添加索引等！

锁代码的原文链接