PHP+Redis链表解决高并发下商品超卖问题(实现原理及步骤)

下面是“PHP+Redis链表解决高并发下商品超卖问题(实现原理及步骤)”的完整攻略：

一、问题分析

在高并发情况下，如果不采用合适的并发控制方案，会导致商品超卖问题。假设一个购买的过程分为三步：

1. 判断商品库存是否足够
2. 如果库存足够，则扣减库存
3. 生成订单并支付

如果多个用户同时执行第一步，判断商品库存的时候会发现库存充足，就都会执行第二步，扣减库存，这样就会导致超卖问题。为了避免这个问题，我们可以采用Redis的链表数据结构，实现分布式锁，来对并发进行控制。

二、Redis链表数据结构

Redis是一个基于内存的分布式缓存系统，提供了丰富的数据结构。其中一个链表数据结构可以用来实现分布式锁。Redis链表数据结构的 API 主要包括以下几个命令：

1. LPUSH：将一个或多个值插入到链表头部
2. RPUSH：将一个或多个值插入到链表尾部
3. LPOP：移除并返回链表的头元素
4. RPOP：移除并返回链表的尾元素
5. LINDEX：通过索引获取链表中的元素
6. LLEN：获取链表的长度

三、实现步骤

1. 初始化商品库存数量

在Redis中初始化商品的库存数量，可以使用Redis的 SET 命令：

SET product_stock 100

2. 获取商品库存数量

可以使用 Redis 的 GET 命令获取当前商品的剩余库存数量：

$stock = $redis->get('product_stock');

3. 加入购物车与确认订单

用户将商品加入购物车后确认生成订单，并尝试支付。

4. 更新商品库存

在更新商品库存时，通过 Redis 的 LPUSH 命令将用户的订单号加入到链表的头部，表示该用户已经占用了一个商品的库存。如果用户已经占用了产品，那么在进行下一步操作之前需要对该用户的订单进行校验，如果校验成功，就允许其进行下一步操作。

// 添加商品库存锁
$redis->lpush('product_lock', $orderId);

// 校验商品库存锁
$lockOrder = $redis->lindex('product_lock', 0);
if ($lockOrder === $orderId) {
    // 进行商品库存扣减
    $stock = $redis->decrBy('product_stock', 1);
    // 同时从锁中移除当前订单
    $redis->lpop('product_lock');
} else {
    // 订单校验错误，返回 false
    return false;
}

5. 释放商品库存锁

如果用户在更新商品库存过程中出现了一些异常，例如网络异常，调用了购买流程但没有付款等，就需要将其加锁的商品库存释放。只需要使用 Redis 的 LPOP 命令将该用户的订单从链表头部移除即可。

// 如果订单支付失败或者其他异常，释放商品库存锁
$lockOrder = $redis->lindex('product_lock', 0);
if ($lockOrder === $orderId) {
    $redis->lpop('product_lock');
}

四、示例说明

下面通过两个示例说明如何使用 PHP 和 Redis 实现商品库存的并发控制。

示例1

假设有 1000 个用户同时访问网站，每个用户都购买 1 个商品。如果不进行并发控制，会导致商品超卖问题。这时候可以使用上述的分布式锁方案来解决问题。每个用户进入购买流程时，都需要获取商品库存锁，如果获取失败，则需要等待一段时间后再次尝试获取锁。

示例2

假设有 2 个用户同时购买同一个商品， 第一个用户获取到锁后开始进行购买流程，在支付成功之前，第二个用户也来并发购买同一个商品。这时候第二个用户会被锁定，直到第一个用户购买完成并释放锁之后，第二个用户才能继续进行购买流程。这样可以确保高并发情况下库存不会出现超卖的情况。

以上就是“PHP+Redis链表解决高并发下商品超卖问题(实现原理及步骤)”的完整攻略了。