PHP并发请求处理讲座：如何优雅地避免数据不一致问题

各位PHP开发者朋友们，欢迎来到今天的“PHP并发请求处理”讲座！今天我们将一起探讨一个让无数开发者头疼的问题——如何在高并发场景下优雅地避免数据不一致。如果你曾经遇到过用户余额莫名其妙变负数、库存超卖或者订单重复创建的情况，那么恭喜你，你已经踏入了并发地狱的大门！别担心，今天我们将会用轻松幽默的方式，带你走出这个深渊。

---

一、什么是并发请求？

首先，我们来简单回顾一下什么是并发请求。假设你的电商网站正在搞“双十一”促销活动，突然间涌入了1000个用户同时点击“购买”按钮。如果每个用户的请求都需要修改数据库中的库存数量，那么这1000个请求就会同时到达服务器，形成所谓的“并发请求”。

在理想情况下，这些请求应该按照一定的顺序依次执行，确保数据的正确性。然而，在实际开发中，由于多线程、异步操作等原因，可能会导致多个请求同时访问和修改同一份数据，从而引发数据不一致的问题。

---

二、为什么会出现数据不一致？

为了更好地理解这个问题，我们来看一个经典的例子：库存扣减。

示例代码：库存扣减逻辑

// 假设商品ID为123，库存数量为10
$product_id = 123;

// 查询当前库存
$current_stock = (int) $db->query("SELECT stock FROM products WHERE id = $product_id")->fetch_assoc()['stock'];

if ($current_stock > 0) {
    // 扣减库存
    $db->query("UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = $product_id");
    echo "购买成功！";
} else {
    echo "库存不足！";
}

这段代码看起来很合理，对吧？但如果两个用户同时发起请求，就可能出现以下问题：

请求1	请求2
查询库存（当前为10）	查询库存（当前为10）
判断库存是否大于0	判断库存是否大于0
扣减库存（更新为9）	扣减库存（更新为9）

结果是，两个用户都成功购买了商品，但库存却只减少了1！这就是典型的竞态条件（Race Condition）问题。

---

三、解决方法：优雅地避免数据不一致

接下来，我们将介绍几种常见的解决方案，帮助你在PHP中优雅地处理并发请求。

方法1：使用事务（Transactions）

事务是数据库中最常用的一种机制，可以确保一组操作要么全部成功，要么全部失败。通过设置隔离级别，还可以避免并发问题。

示例代码：使用MySQL事务

$db->autocommit(false); // 关闭自动提交

try {
    // 查询库存
    $current_stock = (int) $db->query("SELECT stock FROM products WHERE id = $product_id FOR UPDATE")->fetch_assoc()['stock'];

    if ($current_stock > 0) {
        // 扣减库存
        $db->query("UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = $product_id");

        // 提交事务
        $db->commit();
        echo "购买成功！";
    } else {
        $db->rollback(); // 回滚事务
        echo "库存不足！";
    }
} catch (Exception $e) {
    $db->rollback(); // 出现异常时回滚
    echo "购买失败：" . $e->getMessage();
}

注意：FOR UPDATE关键字会锁定查询到的行，防止其他事务同时修改。

---

方法2：使用悲观锁（Pessimistic Locking）

悲观锁是一种比较保守的锁机制，它假设每次操作都会发生冲突，因此会提前锁定资源。上面的FOR UPDATE就是一个典型的悲观锁实现。

示例代码：手动加锁

$db->query("LOCK TABLES products WRITE"); // 加写锁

try {
    // 查询库存
    $current_stock = (int) $db->query("SELECT stock FROM products WHERE id = $product_id")->fetch_assoc()['stock'];

    if ($current_stock > 0) {
        // 扣减库存
        $db->query("UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = $product_id");
        echo "购买成功！";
    } else {
        echo "库存不足！";
    }
} finally {
    $db->query("UNLOCK TABLES"); // 解锁
}

---

方法3：使用乐观锁（Optimistic Locking）

与悲观锁不同，乐观锁假设冲突发生的概率较低，因此不会提前锁定资源，而是在提交时检查是否有冲突。

示例代码：基于版本号的乐观锁

// 假设表结构中有一个version字段
$current_version = (int) $db->query("SELECT version FROM products WHERE id = $product_id")->fetch_assoc()['version'];

try {
    // 更新库存并检查版本号
    $result = $db->query("UPDATE products SET stock = stock - 1, version = version + 1 WHERE id = $product_id AND version = $current_version");

    if ($result->affected_rows > 0) {
        echo "购买成功！";
    } else {
        echo "购买失败：库存已被其他人修改！";
    }
} catch (Exception $e) {
    echo "购买失败：" . $e->getMessage();
}

---

方法4：使用队列系统

对于高并发场景，可以将请求放入队列中，由后台任务逐一处理。这样不仅可以减少数据库压力，还能有效避免并发问题。

示例代码：使用Redis作为队列

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

// 将请求加入队列
$redis->lPush('purchase_queue', json_encode(['product_id' => $product_id]));

echo "请求已提交，请稍后查看结果！";

// 后台任务处理队列
while ($job = $redis->rPop('purchase_queue')) {
    $data = json_decode($job, true);
    $product_id = $data['product_id'];

    // 执行库存扣减逻辑
    $current_stock = (int) $db->query("SELECT stock FROM products WHERE id = $product_id FOR UPDATE")->fetch_assoc()['stock'];

    if ($current_stock > 0) {
        $db->query("UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = $product_id");
        echo "处理成功！";
    } else {
        echo "库存不足！";
    }
}

---

四、总结

通过今天的讲座，我们学习了四种常见的并发请求处理方法：

1. 事务：适合需要保证数据一致性的场景。
2. 悲观锁：适合冲突频繁的场景。
3. 乐观锁：适合冲突较少的场景。
4. 队列系统：适合高并发、低实时性的场景。

每种方法都有其适用场景，选择合适的工具才能事半功倍。最后，引用国外技术文档中的一句话：“Concurrency is hard, but not impossible.”（并发很难，但并非不可能。）

希望今天的讲座对你有所帮助！如果你还有任何疑问，欢迎随时提问。让我们一起成为更优秀的PHP开发者吧！