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在工作项目中，会遇到一些php并发访问去修改一个数据问题，如果这个数据不加锁，就会造成数据的错误。下面我将分析一个财务支付锁的问题。希望对大家有所帮助。

1 没有应用锁机制

1.1 财务支付简化版本代码

<！--?php /*** pay.php** 支付没有应用锁 ** Copy right （c） 2016** modification history:* --------------------* 2016/9/10, by CleverCode, Create**/ //用户支付function pay（$userId,$money）{ if（false == is_int（$userId） || false == is_int（$money）） {return false; }//取出总额 $total = getUserLeftMoney（$userId）; //花费大于剩余 if（$money --> $total） {return false;} //余额 $left = $total - $money; //更新余额 return setUserLeftMoney（$userId,$left）; } //取出用户的余额function getUserLeftMoney（$userId）{ if（false == is_int（$userId）） {return 0; } $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql（）;//mysql数据库 return $mysql->query（$sql）;} //更新用户余额function setUserLeftMoney（$userId,$money）{ if（false == is_int（$userId） || false == is_int（$money）） {return false; } $sql = "update user_account set account = ${money} where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql（）;//mysql数据库 return $mysql->execute（$sql）;}?>

1.2 问题分析

如果有两个操作人（p和m），都用用户编号100账户,分别在pc和手机端同时登陆，100账户总余额有1000，p操作人花200，m操作人花300。并发过程如下。

p操作人：

1. 取出用户的余额1000。
2. 支付后剩余 800 = 1000 - 200。
3. 更新后账户余额800。

m操作人：

1. 取出用户余额1000。
2. 支付后剩余700 = 1000 - 300。
3. 支付后账户余额700。

两次支付后，账户的余额居然还有700，应该的情况是花费了500，账户余额500才对。造成这个现象的根本原因，是并发的时候，p和m同时操作取到的余额数据都是1000。

2 加锁设计

锁的操作一般只有两步，一 获取锁（getLock）；二是释放锁（releaseLock）。但现实锁的方式有很多种，可以是文件方式实现；sql实现；Memcache实现；根据这种场景我们考虑使用策略模式。

2.1 类图设计如下


2.2 php源码设计如下

LockSystem.php

<！--?php /*** LockSystem.php** php锁机制 ** Copy right （c） 2016 ** modification history:* --------------------* 2016/9/10, by CleverCode, Create**/ class LockSystem{ const LOCK_TYPE_DB = 'SQLLock'; const LOCK_TYPE_FILE = 'FileLock'; const LOCK_TYPE_MEMCACHE = 'MemcacheLock'; private $_lock = null; private static $_supportLocks = array（'FileLock', 'SQLLock', 'MemcacheLock'）;public function __construct（$type, $options = array（））{if（false == empty（$type））{ $this--->createLock（$type, $options）;} }public function createLock（$type, $options=array（）） {if （false == in_array（$type, self::$_supportLocks））{ throw new Exception（"not support lock of ${type}"）;}$this->_lock = new $type（$options）; } public function getLock（$key, $timeout = ILock::EXPIRE） {if （false == $this->_lock instanceof ILock） { throw new Exception（"false == $this->_lock instanceof ILock"）; } $this->_lock->getLock（$key, $timeout）;} public function releaseLock（$key） {if （false == $this->_lock instanceof ILock） { throw new Exception（"false == $this->_lock instanceof ILock"）; } $this->_lock->releaseLock（$key）;} }interface ILock{ const EXPIRE = 5; public function getLock（$key, $timeout=self::EXPIRE）; public function releaseLock（$key）;} class FileLock implements ILock{ private $_fp; private $_single;public function __construct（$options） {if （isset（$options["path"]） && is_dir（$options["path"]））{ $this->_lockPath = $options["path"]."/";}else{ $this->_lockPath = "/tmp/";}$this->_single = isset（$options["single"]）?$options["single"]:false; } public function getLock（$key, $timeout=self::EXPIRE） {$startTime = Timer::getTimeStamp（）; $file = md5（__FILE__.$key）;$this->fp = fopen（$this->_lockPath.$file.".lock", "w+"）;if （true || $this->_single）{ $op = LOCK_EX + LOCK_NB;}else{ $op = LOCK_EX;}if （false == flock（$this->fp, $op, $a））{ throw new Exception（"failed"）;}return true; } public function releaseLock（$key） {flock（$this->fp, LOCK_UN）;fclose（$this->fp）; }} class SQLLock implements ILock{ public function __construct（$options） {$this->_db = new mysql（）;}public function getLock（$key, $timeout=self::EXPIRE） {$sql = "SELECT GET_LOCK（"".$key."", "".$timeout.""）";$res = $this->_db->query（$sql）;return $res; }public function releaseLock（$key） {$sql = "SELECT RELEASE_LOCK（"".$key.""）";return $this->_db->query（$sql）; }} class MemcacheLock implements ILock{ public function __construct（$options） { $this->memcache = new Memcache（）; }public function getLock（$key, $timeout=self::EXPIRE） {$waitime = 20000;$totalWaitime = 0;$time = $timeout*1000000;while （$totalWaitime < $time && false == $this->memcache->add（$key, 1, $timeout）） { usleep（$waitime）; $totalWaitime += $waitime;}if （$totalWaitime >= $time） throw new Exception（"can not get lock for waiting ".$timeout."s."）;}public function releaseLock（$key） {$this->memcache->delete（$key）; }}

3 应用锁机制

3.1 支付系统应用锁

<！--?php /*** pay.php** 支付应用锁 ** Copy right （c） 2016** modification history:* --------------------* 2016/9/10, by CleverCode, Create**/ //用户支付function pay（$userId,$money）{ if（false == is_int（$userId） || false == is_int（$money）） {return false; }try {//创建锁（推荐使用MemcacheLock）$lockSystem = new LockSystem（LockSystem::LOCK_TYPE_MEMCACHE）; //获取锁$lockKey = 'pay'.$userId;$lockSystem--->getLock（$lockKey,8）; //取出总额$total = getUserLeftMoney（$userId）; //花费大于剩余if（$money > $total）{ $ret = false; }else{//余额 $left = $total - $money; //更新余额 $ret = setUserLeftMoney（$userId,$left）;} //释放锁$lockSystem->releaseLock（$lockKey）;} catch （Exception $e） {//释放锁$lockSystem->releaseLock（$lockKey）; } }//取出用户的余额function getUserLeftMoney（$userId）{ if（false == is_int（$userId）） {return 0; } $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql（）;//mysql数据库 return $mysql->query（$sql）;} //更新用户余额function setUserLeftMoney（$userId,$money）{ if（false == is_int（$userId） || false == is_int（$money）） {return false; } $sql = "update user_account set account = ${money} where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql（）;//mysql数据库 return $mysql->execute（$sql）;}?>

3.2 锁分析
p操作人：

1.  获取锁：pay100
2.  取出用户的余额1000。
3.  支付后剩余 800 = 1000 - 200。
4.  更新后账户余额800。
5.  释放锁：pay100
   

 m操作人：

1. 等待锁：pay100
2. 获取锁：pay100
3. 获取余额：800
4. 支付后剩余500 = 800 - 300。
5. 支付后账户余额500。
6. 释放锁：pay100
   

两次支付后，余额500。非常完美了解决了并发造成的临界区资源的访问问题。

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