php多進程模擬并發事務產生的問題說明

本篇內容介紹了“php多進程模擬并發事務產生的問題說明”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

前言

本文通過實例代碼給大家介紹了關于php多進程模擬并發事務產生的一些問題，分享出來供大家參考學習，下面話不多說了，來一起看看詳細的介紹吧

表

drop table if exists `test`;
create table if not exists `test` (
 id int not null auto_increment , 
 count int default 0 , 
 primary key `id` (`id`)
) engine=innodb character set utf8mb4 collate = utf8mb4_bin comment '測試表';

insert into test (`count`) values (100);

php 代碼

// 進程數量
$pro_count = 100;
$pids = [];
for ($i = 0; $i < $pro_count; ++$i)
{
 $pid = pcntl_fork();
 if ($pid < 0) {
  // 主進程
  throw new Exception('創建子進程失敗: ' . $i);
 } else if ($pid > 0) {
  // 主進程
  $pids[] = $pid;
 } else {
  // 子進程
  try {
   $pdo = new PDO(...);
   $pdo->beginTransaction();
   $stmt = $pdo->query('select `count` from test');
   $count = $stmt->fetch(PDO::FETCH_ASSOC)['count'];
   $count = intval($count);
   if ($count > 0) {
    $count--;
    $pdo->query('update test set `count` = ' . $count . ' where id = 2');
   }
   $pdo->commit();
  } catch(Exception $e) {
   $pdo->rollBack(); 
   throw $e;
  }
  // 退出子進程
  exit;
 }
}

期望的結果

期望 count 字段減少的量超過 100，變成負數！也就是多減！

實際結果

并發 200 的情況下，運行多次后的結果分別如下：

1. count = 65
2. count = 75
3. count = 55
4. count = 84
...

與期望結果相差甚遠！為什么會出現這樣的現象呢？

解釋

首先清楚下目前的程序運行環境，并發場景。何為并發，幾乎同時執行，稱之為并發。具體解釋如下：

進程 過程 獲取 更新
1-40 同時創建并運行 100 99
41-80 同時創建并運行 99 98
81 - 100 同時創建并運行 98 97

對上述第一行做解釋，第 1-40 個子進程的創建幾乎同時，運行也幾乎同時：

進程 1 獲取 count = 100，更新 99
進程 2 獲取 count = 100，更新 99
...
進程 40 獲取 count = 100，更新 99

所以，實際上這些進程都做了一致的操作，并沒有按照預期的那樣：進程1 獲取 count=100，更新 99；進程 2 獲取進程1更新后的結果 count=99，更新98；...；進程 99 獲取進程 98更新后的結果count=1，更新0
，產生的現象就是少減了！！

結論

采用上述做法實現的程序，庫存總是 >= 0。

疑問

那要模擬超庫存的場景該如何設計程序呢？

仍然采用上述代碼，將以下代碼：

if ($count > 0) {
 $count--;
 $pdo->query('update test set `count` = ' . $count . ' where id = 2');
}

修改成下面這樣：

if ($count > 0) {
 $pdo->query('update test set `count` = `count` - 1 where id = 2');
}

結果就會出現超庫存！！

庫存 100，并發 200，最終庫存減少為 -63。為什么會出現這樣的情況呢？以下描述了程序運行的具體過程

進程 1 獲取庫存 100，更新 99
進程 2 獲取庫存 100，更新 98(99 - 1)
進程 3 獲取庫存 100，更新 97(98 - 1)
....
進程 168 獲取庫存 1 ，更新 0（1-1）
進程 169 獲取庫存 1 ，更新 -1（0 - 1）
進程 170 獲取庫存 1 ，更新 -2（-1 - 1）
....
進程 200 獲取庫存 1，更新 -63（-62 - 1）

現在看來很懵逼，實際就是下面這條語句導致的：

$pdo->query('update test set `count` = `count` - 1 where id = 2');

這邊詳細闡述 進程 1，簡稱 a；進程 2，簡稱 b 他們具體的執行順序：

1. a 查詢到庫存 100
2. b 查詢到庫存 100
3. a 更新庫存為 99（100 - 1），這個應該秒懂
4. b 更新庫存為 98（99 - 1）
- b 在執行更新操作的時候拿到的是 a 更新后的庫存！
- 為什么會這樣？因為更新語句是 `update test set count = count - 1 where id = 2`

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