乐观锁和悲观锁在php中应用

悲观锁(Pessimistic Lock), 顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

linux系统自带信号量是属于悲观锁,超过并发量会阻塞。这种阻塞对用户体验比乐观锁有好些。乐观锁直接返回失败

php下信号量使用

$sem_id = sem_get($key, $max_acquire);获取系统信号量，设置最大并发值（最大请求通道数），开辟内存空间
sem_acquire($sem_id)捕获系统信号（semaphore），若超过限度max_acquire，则行程在捕捉是会block锁住信号
紧接着可以执行业务代码，可以将该信号中的被占用的请求通道数量保存起来。执行玩业务代码后，当请求数量大于等于$max_acquire则sem_release($sem_id)释放一个请求通道；当请求数量=0时，记录请求数为1，执行完业务代码后sem_release（$sem_id）释放该请求通道；当请求数大于0小于$mac_acquire
时，执行完业务代码即可sem_release()释放请求通道
要实现代码的完全解决并发问题，sem_get()时，$max_acquire直接设置成1即可


下面是一段根据信号量做的流量限制代码，如某个接口只能抗200的并发，用下面方法可以用来做并发限制，理论上$act_config['flow_control']设置成200，但我们服务大都是集群，$act_config['flow_control']该设置成200除以集群服务器数目

信号量是系统级别的并发控制

/**
 * 基于信号量锁的限量
 * 计数通过cmem存储，按天过期
 * @param $actid 活动号
 * @param $num 单机限量大小
 * @param $end_time 活动结束时间
 * @return boolean
 */
public static function flow_lock($actid, $act_config){
   global $_TMEM_CFG;
   require_once(GAME_DOC_ROOT . 'Api/tphp_tmem.class.php');//这就是一个memcache
   
   $num = intval($act_config['flow_control']);             //最大并发数$max_acquire
   if ($num <= 0) {                                        //设置错误记录日志
      $errInfo = sprintf("FILE:%s|FUNC:%s|LINE:%s|MSG:%s|RETCODE:%s|",
            basename(__FILE__),__FUNCTION__,__LINE__, "flow_lock config  error : actid=" . $actid, '');
      Util::writeV5Log( $errInfo, 'err');
      return TRUE;
   }

   $expire = 86400;
   
   $cmem = new tphp_tmem($_TMEM_CFG['t_reflux']);
   $serverip = Util::getRealServerIP();
   $key = 'ams_flow_lock_'.$actid . "_" . $serverip . '_' . $_SERVER['REQUEST_TIME'];
   fb($key, 'flow_lokc_key');

   $sem_id = sem_get($actid, 3);              //获取系统信号量
   if ($sem_id === false){
      $errInfo = sprintf("FILE:%s|FUNC:%s|LINE:%s|MSG:%s|RETCODE:%s|",
            basename(__FILE__),__FUNCTION__,__LINE__, "flow_lock Failed to create semaphore: actid=" . $actid , '');
      Util::writeV5Log( $errInfo, 'err');
      return FALSE;
   }

   sem_acquire($sem_id);                                 //检测信号量请求数是否大于$max_acquire
   $json = $cmem->get($key);
   
   fb($json,'flow_lock_get');
   
   if($cmem->errCode == 0){
      $cnt = $json;                                     //$cnt为保存的信号量占有数
      if ($cnt >= $num) {
         sem_release($sem_id);
         self::ams_sem_remove($sem_id, $act_config);
         return FALSE;
      }

      $cnt++;
      $result = $cmem->set($key, $cnt);

      }else if($cmem->errCode == -13200){
         $result = $cmem->set($key, 1);
      }else{
         $errInfo = sprintf("FILE:%s|FUNC:%s|LINE:%s|MSG:%s|RETCODE:%s|",
            basename(__FILE__),__FUNCTION__,__LINE__, "flow_lock read cmem error: actid=" . $actid . ";key=" . $key, $json['ret']);
      Util::writeV5Log( $errInfo, 'err');
      }
      sem_release($sem_id);
      self::ams_sem_remove($sem_id, $act_config);
   
   return TRUE;
}


文件op_increace_num 为uin产出序列号(递增)

再如cmem提供的incr_init()初始化，incr_get()获取值，incr_value()设置值，都为原子操作，属于悲观锁，有阻塞性质。memcache也有
$res = $this->cmem->incr_get($totalKey);

if($res['ret'] == 0){   //有数据
    $result = $this->cmem->incr_value($totalKey, 1);   //原子加操作   集群访问时，操作的是同一个key，命中的是同一台cmemcache，单机原子加解决了并发问题
    if($result == 0){
        return $this->setUinData($res['data'] + 1);    //由于incre_value原子操作，确保了$totalKey在并发情况下每个进程增加1。进程1运行到这行代码时$res['data']=1,进程2由于incr_value()使得$res['data']原子加1，此时进程2运行时$res['data']结果为2
    }else{
        return Code::CMEM_SAVE_DATA_ERROR;
    }

}elseif($res['ret'] == -13200){//无数据
    $result = $this->cmem->incr_init($totalKey, 1);    //也是原子操作，但判断结果是没数据时，同样存在并发情况，会多次调用incr_init()初始化接口，因此可以直接手动先初始一个值，在再发布接口，并发情况下，该健肯定存在值
    if($result == 0){
        return $this->setUinData(1);
    }else{
        return Code::CMEM_SAVE_DATA_ERROR;
    }
}else{
    return Code::CMEM_GET_DATA_ERROR;
}

乐观锁(Optimistic Lock), 顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量，像数据库如果提供类似于write_condition机制的其实都是提供的乐观锁。

乐观锁php的应用  一般是版本号  cas

防止并发的问题，memcached 提供了CAS (chech and save) 方式，在get 时候获取对应值的同时还获取当前key 对应的token（或者叫版本号），在更新操作时候需要带上token，会比较当前的token，是否和get时的一直，如果不一致就更新失败。
如果由于其他人对当前key操作，token值就会发生变化。 php的参考代码如下：

$cas = 0.0;

do {
    $cnt = $m->get('cnt_key', null, $cas);

    if ($m->getResultCode() == Memcached::RES_NOTFOUND) {
        $m->add('cnt_key', 1);
    } else { 
        $m->cas($cas, 'cnt_key', $cnt + 1);
    }   
} while ($m->getResultCode() != Memcached::RES_SUCCESS);

注意上面代码中的 get 方法中有一个$cas 参数，这个就是当前cnt_key对应的token，一旦 cnt_key 被操作后，其值也发生变化。在cas方法中需要传递$cas值，如果token发生变化，那么cas 将会执行失败，也即 $m->getResultCode() != Memcached::RES_SUCCESS。所以将会再次执行循环体。

这个是在memcached 客户端做的。对于incr，保证原子性，是在memcached服务端完成的，原理应该类似上述的cas操作，由于没有查看memcached的源代码，不敢妄下结论。

参考链接：https://segmentfault.com/q/1010000002902575

      http://blog.csdn.net/hongchangfirst/article/details/26004335 一分钟理解乐观锁和悲观锁