PHP高并发之怎么解决商品库存超卖问题

在高并发的电商系统中，商品库存超卖是一个常见且棘手的问题。当多个用户同时购买同一商品时，如果没有有效的库存控制机制，可能会导致库存数量被错误地减少，甚至出现负数的情况。本文将探讨如何在PHP中解决商品库存超卖问题。

1. 数据库事务与锁机制

1.1 悲观锁

悲观锁假设在事务处理过程中，数据会被其他事务修改，因此在读取数据时就会加锁，直到事务结束才释放锁。在PHP中，可以通过以下方式实现悲观锁：

// 开启事务
$pdo->beginTransaction();

// 查询库存并加锁
$stmt = $pdo->prepare("SELECT stock FROM products WHERE id = :id FOR UPDATE");
$stmt->execute(['id' => $productId]);
$stock = $stmt->fetchColumn();

if ($stock > 0) {
    // 减少库存
    $stmt = $pdo->prepare("UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = :id");
    $stmt->execute(['id' => $productId]);

    // 提交事务
    $pdo->commit();
} else {
    // 回滚事务
    $pdo->rollBack();
}

1.2 乐观锁

乐观锁假设在事务处理过程中，数据不会被其他事务修改，只有在提交时才会检查数据是否被修改。如果发现数据被修改，则回滚事务并重试。在PHP中，可以通过以下方式实现乐观锁：

// 查询库存
$stmt = $pdo->prepare("SELECT stock, version FROM products WHERE id = :id");
$stmt->execute(['id' => $productId]);
$product = $stmt->fetch(PDO::FETCH_ASSOC);

if ($product['stock'] > 0) {
    // 减少库存并更新版本号
    $stmt = $pdo->prepare("UPDATE products SET stock = stock - 1, version = version + 1 WHERE id = :id AND version = :version");
    $stmt->execute(['id' => $productId, 'version' => $product['version']]);

    if ($stmt->rowCount() === 0) {
        // 版本号不匹配，重试
        // ...
    }
}

2. Redis分布式锁

在高并发场景下，使用Redis分布式锁可以有效避免库存超卖问题。Redis的SETNX命令可以用于实现分布式锁：

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

$lockKey = "product_lock_{$productId}";
$lockValue = uniqid();

// 尝试获取锁
if ($redis->set($lockKey, $lockValue, ['NX', 'EX' => 10])) {
    try {
        // 查询库存
        $stmt = $pdo->prepare("SELECT stock FROM products WHERE id = :id");
        $stmt->execute(['id' => $productId]);
        $stock = $stmt->fetchColumn();

        if ($stock > 0) {
            // 减少库存
            $stmt = $pdo->prepare("UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = :id");
            $stmt->execute(['id' => $productId]);
        }
    } finally {
        // 释放锁
        if ($redis->get($lockKey) === $lockValue) {
            $redis->del($lockKey);
        }
    }
}

3. 消息队列

使用消息队列可以将库存扣减操作异步化，避免高并发下的直接竞争。常见的消息队列系统有RabbitMQ、Kafka等。以下是一个简单的示例：

// 生产者：将订单信息放入消息队列
$queue->push(['productId' => $productId, 'userId' => $userId]);

// 消费者：处理订单并扣减库存
while ($message = $queue->pop()) {
    $productId = $message['productId'];
    $userId = $message['userId'];

    // 查询库存
    $stmt = $pdo->prepare("SELECT stock FROM products WHERE id = :id");
    $stmt->execute(['id' => $productId]);
    $stock = $stmt->fetchColumn();

    if ($stock > 0) {
        // 减少库存
        $stmt = $pdo->prepare("UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = :id");
        $stmt->execute(['id' => $productId]);
    }
}

4. 总结

在高并发的电商系统中，解决商品库存超卖问题需要综合考虑数据库事务、锁机制、分布式锁和消息队列等多种技术手段。通过合理的设计和实现，可以有效避免库存超卖问题，提升系统的稳定性和用户体验。