代碼的線程安全

在沒(méi)有互斥機(jī)制的情況下，多個(gè)進(jìn)程或線程可能會(huì)同時(shí)修改同一個(gè)資源，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。例如，在一個(gè)簡(jiǎn)單的庫(kù)存扣減操作中：

// 假設(shè)庫(kù)存為 10
$stock = 10;

// 多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)，每個(gè)請(qǐng)求都扣減庫(kù)存
for ($i = 0; $i < 20; $i++) {
    $stock--;
}
// 最終庫(kù)存可能不是我們預(yù)期的 0，而是負(fù)數(shù)

這種情況在實(shí)際開(kāi)發(fā)中是不可接受的。那么，我們?nèi)绾未_保在 PHP 中實(shí)現(xiàn)代碼的互斥執(zhí)行呢？

wise-locksmith 庫(kù)介紹

wise-locksmith 是一個(gè) PHP 互斥鎖庫(kù)，它提供了多種鎖機(jī)制來(lái)幫助我們解決線程安全問(wèn)題。并且這個(gè)庫(kù)不局限于任何框架，也就是說(shuō)只要是在 PHP 環(huán)境中，都可以使用。

下面，我們將詳細(xì)介紹這個(gè)庫(kù)的安裝、特性、基本與高級(jí)功能，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景展示其在項(xiàng)目中的使用。來(lái)，繼續(xù)往下看吧～

安裝

首先，我們通過(guò) Composer 快速安裝 wise-locksmith：

composer require pudongping/wise-locksmith

特性

wise-locksmith 提供了多種鎖機(jī)制，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景：

• 文件鎖（flock）：適用于單服務(wù)器環(huán)境。
• 分布式鎖（redisLock）：適用于需要跨多個(gè)服務(wù)器或?qū)嵗姆植际江h(huán)境。
• 紅鎖（redLock）：適用于 Redis 集群環(huán)境，提供更高的可靠性。
• 協(xié)程級(jí)別的互斥鎖（channelLock）：適用于 Swoole 協(xié)程環(huán)境。

基本功能

文件鎖（flock）

文件鎖沒(méi)有任何依賴?？赏ㄟ^(guò)可選的第 3 個(gè)參數(shù)參數(shù)設(shè)置鎖的超時(shí)時(shí)間，單位：秒。（支持浮點(diǎn)型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多會(huì)等待 1500ms，如果沒(méi)有搶占到鎖，那么則主動(dòng)放棄搶鎖，同時(shí)會(huì)拋出 Pudongping\WiseLocksmith\Exception\TimeoutException 異常） 設(shè)置成 Pudongping\WiseLocksmith\Lock\File\Flock::INFINITE_TIMEOUT 時(shí)，表示永不過(guò)期，則當(dāng)前一直會(huì)阻塞式搶占鎖，直到搶占到鎖為止。默認(rèn)值為：Pudongping\WiseLocksmith\Lock\File\Flock::INFINITE_TIMEOUT。

文件鎖是最簡(jiǎn)單的一種鎖，適用于單服務(wù)器環(huán)境。它通過(guò)鎖定一個(gè)文件來(lái)實(shí)現(xiàn)互斥。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的文件鎖示例：

<?php
require 'vendor/autoload.php';
use Pudongping\WiseLocksmith\Locker;

$path = tempnam(sys_get_temp_dir(), 'wise-locksmith-flock-');
$fileHandler = fopen($path, 'r+');
$locker = new Locker();
try {
    $locker->flock($fileHandler, function () use ($stock) {
        // 這里寫(xiě)你想保護(hù)的代碼
        $stock--;
        // 確保操作的原子性
    });
} catch (\Exception $e) {
    // 處理異常
}
fclose($fileHandler);
unlink($path);

分布式鎖（redisLock）

需要依賴 redis 擴(kuò)展。可通過(guò)可選的第 3 個(gè)參數(shù)設(shè)置鎖的超時(shí)時(shí)間，單位：秒。（支持浮點(diǎn)型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多會(huì)等待 1500ms，如果沒(méi)有搶占到鎖，那么則主動(dòng)放棄搶鎖，同時(shí)會(huì)拋出 Pudongping\WiseLocksmith\Exception\TimeoutException 異常） 默認(rèn)值為：5。第 4 個(gè)參數(shù)為當(dāng)前鎖的具有唯一性的值，除非有特殊情況下需要設(shè)置，一般不需要設(shè)置。

在分布式系統(tǒng)中，我們經(jīng)常需要確?？缍鄠€(gè)服務(wù)器的操作是互斥的。redisLock 提供了這樣的功能：

<?php
$redis = new \Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$locker = new Locker();
try {
    $locker->redisLock($redis, 'redisLock', function () use ($stock) {
        // 這里寫(xiě)你想保護(hù)的代碼
        $stock--;
        // 確保操作的原子性
    });
} catch (\Exception $e) {
    // 處理異常
}

高級(jí)功能

紅鎖（redLock）

redLock 鎖所需要設(shè)置的參數(shù)和 redisLock 鎖除了第一個(gè)參數(shù)有區(qū)別以外，其他幾個(gè)參數(shù)完全一致。redLock 鎖是 redisLock 鎖的集群實(shí)現(xiàn)。

紅鎖是分布式鎖的一種高級(jí)實(shí)現(xiàn)，它在 Redis 集群環(huán)境中提供更高的可靠性：

<?php
$redisInstances = [
    ['host' => '127.0.0.1', 'port' => 6379],
    // 其他 Redis 實(shí)例...
];
$redis = array_map(function ($v) {
    $redis = new \Redis();
    $redis->connect($v['host'], $v['port']);
    return $redis;
}, $redisInstances);
$locker = new Locker();
try {
    $locker->redLock($redis, 'redLock', function () use ($stock) {
        // 這里寫(xiě)你想保護(hù)的代碼
        $stock--;
        // 確保操作的原子性
    });
} catch (\Exception $e) {
    // 處理異常
}

協(xié)程級(jí)別的互斥鎖（channelLock）

使用此鎖時(shí)，需要安裝 swoole 擴(kuò)展。且版本必須大于等于 4.5?？赏ㄟ^(guò)可選的第 3 個(gè)參數(shù)設(shè)置鎖的超時(shí)時(shí)間，單位：秒。（支持浮點(diǎn)型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多會(huì)等待 1500ms，如果沒(méi)有搶占到鎖，那么則主動(dòng)放棄搶鎖，同時(shí)直接返回 false 表示沒(méi)有搶占到鎖） 設(shè)置成 -1 時(shí)，表示永不過(guò)期，則當(dāng)前一直會(huì)阻塞式搶占鎖，直到搶占到鎖為止。默認(rèn)值為：-1。

在 Swoole 協(xié)程環(huán)境中，channelLock 提供了協(xié)程級(jí)別的互斥鎖：

<?php
$locker = new Locker();
try {
    $locker->channelLock('channelLock', function () use ($stock) {
        // 這里寫(xiě)你想保護(hù)的代碼
        $stock--;
        // 確保操作的原子性
    });
} catch (\Exception $e) {
    // 處理異常
}

實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景

假設(shè)我們有一個(gè)高并發(fā)的電商平臺(tái)，需要在用戶下單時(shí)扣減庫(kù)存。使用 wise-locksmith 庫(kù)，我們可以確保在任何時(shí)候只有一個(gè)請(qǐng)求能夠修改庫(kù)存，從而避免超賣(mài)的問(wèn)題。以下是如何在實(shí)際項(xiàng)目中使用 wise-locksmith 來(lái)實(shí)現(xiàn)庫(kù)存扣減的互斥操作：

<?php
// 假設(shè)我們有一個(gè)全局的 Redis 連接實(shí)例
$redis = new \Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

// 庫(kù)存扣減操作
function decreaseStock($productId, $quantity) {
    $locker = new Locker();
    try {
        $locker->redisLock($redis, "stock_lock_{$productId}", function () use ($productId, $quantity) {
            // 這里寫(xiě)你想保護(hù)的代碼
            // 假設(shè)我們從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取當(dāng)前庫(kù)存
            $stock = getStockFromDatabase($productId);
            if ($stock >= $quantity) {
                // 更新庫(kù)存
                updateStockInDatabase($productId, $stock - $quantity);
            }
        });
    } catch (\Exception $e) {
        // 處理異常
    }
}

// 調(diào)用扣減庫(kù)存函數(shù)
decreaseStock(123, 1);

結(jié)語(yǔ)

通過(guò) wise-locksmith 庫(kù)，我們可以輕松地在 PHP 應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)代碼的互斥執(zhí)行，無(wú)論是單服務(wù)器環(huán)境還是分布式系統(tǒng)。

希望這篇文章能幫助你更好地理解和使用 wise-locksmith 庫(kù)，確保你的代碼在多線程環(huán)境下的線程安全。如果你覺(jué)得這個(gè)庫(kù)對(duì)你有點(diǎn)兒幫助，那就請(qǐng)幫忙點(diǎn)個(gè) Star 呀～

以上就是PHP使用互斥鎖確保代碼的線程安全的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于PHP互斥鎖線程安全的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！