在多线程和高并发的环境下，我们经常会遇到需要确保代码段互斥执行的场景。比如，在电商平台中，当多个用户同时购买同一件商品时，如何确保库存的扣减是线程安全的？
今天，我们将一起探讨这个问题，并介绍一个名为 wise-locksmith 的 PHP 互斥锁库，它可以帮助我们轻松地解决这类问题。
代码的线程安全
在没有互斥机制的情况下，多个进程或线程可能会同时修改同一个资源，导致数据不一致的问题。例如，在一个简单的库存扣减操作中：
// 假设库存为 10
$stock = 10;
// 多个请求同时到达，每个请求都扣减库存
for ($i = 0; $i < 20; $i++) {
$stock--;
}
// 最终库存可能不是我们预期的 0，而是负数
这种情况在实际开发中是不可接受的。那么，我们如何确保在 PHP 中实现代码的互斥执行呢？
wise-locksmith 库介绍
wise-locksmith 是一个 PHP 互斥锁库，它提供了多种锁机制来帮助我们解决线程安全问题。并且这个库不局限于任何框架，也就是说只要是在 PHP 环境中，都可以使用。
下面，我们将详细介绍这个库的安装、特性、基本与高级功能，并结合实际应用场景展示其在项目中的使用。来，继续往下看吧～
安装
首先，我们通过 Composer 快速安装 wise-locksmith：
composer require pudongping/wise-locksmith
特性
wise-locksmith 提供了多种锁机制，以适应不同的应用场景：
- 文件锁（flock）：适用于单服务器环境。
- 分布式锁（redisLock）：适用于需要跨多个服务器或实例的分布式环境。
- 红锁（redLock）：适用于 Redis 集群环境，提供更高的可靠性。
- 协程级别的互斥锁（channelLock）：适用于 Swoole 协程环境。
基本功能
文件锁（flock）
文件锁没有任何依赖。可通过可选的第 3 个参数参数设置锁的超时时间，单位：秒。（支持浮点型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多会等待 1500ms，如果没有抢占到锁，那么则主动放弃抢锁，同时会抛出 Pudongping\WiseLocksmith\Exception\TimeoutException 异常）
设置成 Pudongping\WiseLocksmith\Lock\File\Flock::INFINITE_TIMEOUT 时，表示永不过期，则当前一直会阻塞式抢占锁，直到抢占到锁为止。默认值为：Pudongping\WiseLocksmith\Lock\File\Flock::INFINITE_TIMEOUT。
文件锁是最简单的一种锁，适用于单服务器环境。它通过锁定一个文件来实现互斥。以下是一个简单的文件锁示例：
<?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) {
// 这里写你想保护的代码
$stock--;
// 确保操作的原子性
});
} catch (\Exception $e) {
// 处理异常
}
fclose($fileHandler);
unlink($path);
分布式锁（redisLock）
需要依赖 redis 扩展。可通过可选的第 3 个参数设置锁的超时时间，单位：秒。（支持浮点型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多会等待 1500ms，如果没有抢占到锁，那么则主动放弃抢锁，同时会抛出 Pudongping\WiseLocksmith\Exception\TimeoutException 异常）
默认值为：5。第 4 个参数为当前锁的具有唯一性的值，除非有特殊情况下需要设置，一般不需要设置。
在分布式系统中，我们经常需要确保跨多个服务器的操作是互斥的。redisLock 提供了这样的功能：
<?php
$redis = new \Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$locker = new Locker();
try {
$locker->redisLock($redis, 'redisLock', function () use ($stock) {
// 这里写你想保护的代码
$stock--;
// 确保操作的原子性
});
} catch (\Exception $e) {
// 处理异常
}
高级功能
红锁（redLock）
redLock 锁所需要设置的参数和 redisLock 锁除了第一个参数有区别以外，其他几个参数完全一致。redLock 锁是 redisLock 锁的集群实现。
红锁是分布式锁的一种高级实现，它在 Redis 集群环境中提供更高的可靠性：
<?php
$redisInstances = [
['host' => '127.0.0.1', 'port' => 6379],
// 其他 Redis 实例...
];
$redis = array_map(function ($v) {
$redis = new \Redis();
$redis->connect($v['host'], $v['port']);
return $redis;
}, $redisInstances);
$locker = new Locker();
try {
$locker->redLock($redis, 'redLock', function () use ($stock) {
// 这里写你想保护的代码
$stock--;
// 确保操作的原子性
});
} catch (\Exception $e) {
// 处理异常
}
协程级别的互斥锁（channelLock）
使用此锁时，需要安装 swoole 扩展。且版本必须大于等于 4.5。可通过可选的第 3 个参数设置锁的超时时间，单位：秒。（支持浮点型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多会等待 1500ms，如果没有抢占到锁，那么则主动放弃抢锁，同时直接返回 false 表示没有抢占到锁）
设置成 -1 时，表示永不过期，则当前一直会阻塞式抢占锁，直到抢占到锁为止。默认值为：-1。
在 Swoole 协程环境中，channelLock 提供了协程级别的互斥锁：
<?php
$locker = new Locker();
try {
$locker->channelLock('channelLock', function () use ($stock) {
// 这里写你想保护的代码
$stock--;
// 确保操作的原子性
});
} catch (\Exception $e) {
// 处理异常
}
实际应用场景
假设我们有一个高并发的电商平台，需要在用户下单时扣减库存。使用 wise-locksmith 库，我们可以确保在任何时候只有一个请求能够修改库存，从而避免超卖的问题。以下是如何在实际项目中使用 wise-locksmith 来实现库存扣减的互斥操作：
<?php
// 假设我们有一个全局的 Redis 连接实例
$redis = new \Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
// 库存扣减操作
function decreaseStock($productId, $quantity) {
$locker = new Locker();
try {
$locker->redisLock($redis, "stock_lock_{$productId}", function () use ($productId, $quantity) {
// 这里写你想保护的代码
// 假设我们从数据库中获取当前库存
$stock = getStockFromDatabase($productId);
if ($stock >= $quantity) {
// 更新库存
updateStockInDatabase($productId, $stock - $quantity);
}
});
} catch (\Exception $e) {
// 处理异常
}
}
// 调用扣减库存函数
decreaseStock(123, 1);
结语
通过 wise-locksmith 库，我们可以轻松地在 PHP 应用中实现代码的互斥执行，无论是单服务器环境还是分布式系统。
希望这篇文章能帮助你更好地理解和使用 wise-locksmith 库，确保你的代码在多线程环境下的线程安全。如果你觉得这个库对你有点儿帮助，那就请帮忙点个 Star 呀～
