《 swooleThinkphp 》实战:高并发投票【 十一 】


实战:高并发投票



项目背景

该项目为基于微信公众号的投票项目,每人每天可以投 10 票。项目为周期性项目,上线 15 天后自然下线,日平均 pv 20W(甲方在沟通需求过程中说的用户量要远比这个数字高)。因为项目用户情况特殊,24 小时均有用户操作。高峰为晚 4 点到晚 8 点,最高峰每分钟 200 次投票,阿里云性能测试(PTS)压测,最高并发400,TPS 400+。


因为项目要求上线15天中零故障,同时因为不自信。采用了四台百度云主机,其中两台程序主机(使用负载均衡),一台独立 MySQL,一台独立 Redis。项目下线后总结,其实只用一台程序主机完全足够了。


因为项目下线后经我总结,对项目代码有一些调整,本章节提供的代码是调整后的代码。调整后的代码性能和并发要比上述调整前的性能并发数至少高于30%


项目设计

项目同时运行四个投票活动,每个活动投票数,选项数,每个用户每日投票数独立。使用微信公众号网页授权来开发,除了便于传播外,还可以用 open_id 来识别用户,某种情况下解决了刷票和灌水等恶意攻击。所有投票均有投票记录,每个投票记录由活动 id,open_id,投票时间组成。


投票操作由 ajax 提交给 swoole_http_server,所有投票数和投票记录均先写入 Redis,然后由 Swoole 毫秒定时器每分钟写入一次数据库做持久化存储;实时排行榜使用 Redis 的有序集合数据结构完成;每个投票活动和投票选项详情内容使用 Redis 存储。避免过大访问量带给 MySQL 压力。


基础环境建设

除了标准的 lnmp 环境配置外,通过 pecl 安装 swoole,redis pecl 拓展


$ > pecl install swoole

$ > pecl install redis


安装成功后通过php --ri redis和php --ri swoole来检查是否安装成功


本章节不提供 LNMP 环境配置和 Redis 服务器端安装教程


投票流程

1.创建命令行类

创建application/console/Vote.php文件


<?php

namespace app\Console;


use think\console\Command;
use think\console\Input;
use think\console\Output;
use think\Db;
use think\Exception;

class Vote extends Command
{
    protected $server;
    // 命令行配置函数
    protected function configure()
    {
        // setName 设置命令行名称 && setDescription 设置命令行描述
        $this->setName('vote:server')->setDescription('Start Vote Server!');
    }
    // 设置命令返回信息
    protected function execute(Input $input, Output $output)
    {
        $this->server = new \swoole_http_server("0.0.0.0", 9502);
        $this->server->on('WorkerStart', [$this, 'onWorkerStart']);
        $this->server->on('Request', [$this, 'onRequest']);
        $this->server->on('Task', [$this, 'onTask']);
        $this->server->on('Finish', [$this, 'onFinish']);
        $this->server->start();
    }
    // Worker/Task进程启动时回调函数
    public function onWorkerStart(\swoole_server $serv, $worker_id)
    {
        if (0 == $worker_id) {
            // 启动 Timer 定时器,每5分钟回调一次 asyncWriteDatabase 函数
            swoole_timer_tick(1000 * 60 * 5, [$this, 'asyncWriteDatabase']);
        }
    }
    // 响应函数
    public function onRequest(\swoole_http_server $server, \swoole_http_request $request, \swoole_http_response $response)
    {
        try {
            $data = isset($request->get) ? $request->get : '';
            if (empty($data)) {
                throw new Exception('没有传递参数', 422);
            }
            $redis = new \Redis();
            $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
            if (0 == $redis->hGet('vote_user_number:' . $data['vote_id'], $data['open_id'])) {
                throw new Exception('今日投票数已用完', 503);
            }
            if ($redis->exists('option_today_proof:' . $data['option_id'] . ':' . $data['open_id'])) {
                throw new Exception('今日已投过该选项', 405);
            }
            // 减少用户今日投票数
            $redis->hIncrBy('vote_user_number:' . $data['vote_id'], $data['open_id'], -1);
            // 创建用户和选项今日的已投票凭证
            $exp = Time::today()[1] - time();
            $redis->set('option_today_proof:' . $data['option_id'] . ':' . $data['open_id'], 1, $exp);
            // 增加所有投票的总票数
            $redis->incrBy('totalVoteCount', 1);
            // 增加指定投票的所有选项总票数
            $redis->incrBy($data['vote_id'] . 'OfVoteCount', 1);
            // 增加选项的投票数
            $redis->zIncrBy('vote: '. $data['vote_id'] . ':option', 1, $data['option_id']);
            // 投递异步任务,使用异步完成投票记录写入 Redis 队列
            $data['create_time'] = time();
            $server->task(json_encode($data));
        } catch (Exception $exception) {
            $response->end(json_encode(['code' => $exception->getCode(), 'message' => $exception->getMessage()]));
        }
        $response->end(json_encode(['code' => 200, 'message' => '操作成功']));
    }
    // 异步任务处理函数
    public function onTask(\swoole_server $serv, $task_id, $src_worker_id, $data)
    {
        // 把每个用户的投票记录写入 Redis 队列
        $redis = new \Redis();
        $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
        $redis->lPush('voteLogQueue', $data);
        return true;
    }
    // 异步任务完成通知
    public function onFinish(\swoole_server $server, $task_id, $data)
    {
    }
    // 定时器任务函数
    public function asyncWriteDatabase($timer_id, $params = null)
    {
        $redis = new \Redis();
        $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
        // 把 Redis 队列中的投票记录取出,写入到 MySQL 数据库
        $length = $redis->lLen('voteLogQueue');
        for ($i = 1; $i <= $length; $i++) {
            $log = json_decode($redis->rPop('voteLogQueue'), true);
            Db::name('vote_log')->insert($log);
        }
    }
}


2.修改配置文件

文件所在 application/command.php


<?php

return [
    'app\console\Vote',
];


接下来就可以通过命令行来启动投票服务


$ > php think vote:server