Verteilte Schlösser und Transaktionsverarbeitung: Wichtige technische Probleme in der Entwicklung verteilter Systementwicklung von PHP

In modernen Netzwerkanwendungen werden verteilte Systeme immer wichtiger. Mit dem kontinuierlichen Geschäftswachstum und der Zunahme der Anzahl der Benutzer werden die Einschränkungen einer einzelnen Architektur immer offensichtlicher, und immer mehr Unternehmen entscheiden sich dafür, das System in mehrere Microservices oder Module aufzuteilen. In verteilten Systemen sind verteilte Schlösser und verteilte Transaktionen jedoch zwei wichtige Probleme, und sie sind entscheidend für die Stabilität und Konsistenz des Systems. In diesem Artikel wird diese beiden Themen eingehend untersucht, insbesondere wie sie in der PHP -Entwicklung umgehen können.

Die Notwendigkeit verteilter Schlösser

In einem verteilten System können mehrere Dienste gleichzeitig auf gemeinsame Ressourcen zugreifen und sie betreiben. Beispielsweise können zwei Benutzer versuchen, den letzten Artikel gleichzeitig zu kaufen. Ohne angemessene Kontrollmechanismen kann dies zu Problemen wie Überverkauf führen. Verteilte Sperren vermeiden Datenkonsistenzen, indem sichergestellt wird, dass nur ein Vorgang gleichzeitig auf eine bestimmte Ressource zugreifen kann.

Wie verteilte Schlösser funktionieren

Verteilte Sperren basieren normalerweise auf einer Datenspeicherung, die Atomvorgänge wie Redis, Zookeeper usw. unterstützt. Diese Systeme unterstützen den Betrieb der SETNX -Operation (wenn nicht vorhanden), wodurch die Funktion der verteilten Verriegelung erkannt wird.

 
function acquireLock($lockName, $timeout) {
    $redis = new Redis();
    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
    $isLocked = $redis->set($lockName, 1, ['nx', 'ex' => $timeout]);
    return $isLocked;
}

function releaseLock($lockName) {
    $redis = new Redis();
    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
    $redis->delete($lockName);
}

Im obigen Code versucht die "Acquirelock" -Funktion, das Schloss zu erwerben, und kehrt wahr, wenn sie erfolgreich ist. und die "releaSelock" -Funktion wird verwendet, um das Schloss freizusetzen. Wenn Sie die Zeitüberschreitungszeit festlegen, können Sie Deadlock -Probleme verhindern.

Die Herausforderung verteilter Transaktionen

Im Gegensatz zu verteilten Schlössern konzentrieren sich verteilte Transaktionen auf die Atomizität, Konsistenz, Isolation und Persistenz (Säure) von Transaktionen. Dies ist besonders schwierig in verteilten Systemen, da mehrere Dienste den Betrieb mehrerer Datenbanken umfassen, von denen jede effektiv sein muss und entweder alle erfolgreich sind oder alle scheitern. Dies führt in verteilten Transaktionen Protokolle wie "zweistufiges Commit" (2PC) ein.

Zweistufiges Einreichungsprotokoll (2PC)

Ein Zweiphasen-Commit-Protokoll ist ein Mechanismus, um die Konsistenz aller Transaktionen in einem verteilten System zu gewährleisten. Es ist in zwei Phasen unterteilt: die Vorbereitungsphase und die Einreichungsphase. Während der Vorbereitungsphase fragt der Koordinator alle Teilnehmer, ob die Transaktion eingereicht werden kann. Während der Einreichungsphase wird der Teilnehmer den Vorgang schließlich einreichen oder zurückrollen. Obwohl dieses Protokoll eine starke Konsistenz garantiert, kann es auch Probleme mit Leistungs Engpässen und Einzelpunktfehlern geben.

Implementierung in PHP

Obwohl PHP verteilte Transaktionen nicht nativ, kann ähnliche Funktionen durch einige Bibliotheken oder Nachrichtenwarteschlangen von Drittanbietern implementiert werden. Beispielsweise kann eine Nachrichtenwarteschlange wie RabbitMQ als zuverlässiger Lieferkanal für Transaktionen verwendet werden.

 
use PhpAmqpLib\Connection\AMQPStreamConnection;
use PhpAmqpLib\Message\AMQPMessage;

function sendMessage($data) {
    $connection = new AMQPStreamConnection('localhost', 5672, 'user', 'password');
    $channel = $connection->channel();

    $channel->queue_declare('task_queue', false, true, false, false, false, []);
    
    $msg = new AMQPMessage(json_encode($data), [
        'delivery_mode' => AMQPMessage::DELIVERY_MODE_PERSISTENT,
    ]);

    $channel->basic_publish($msg, '', 'task_queue');
    
    $channel->close();
    $connection->close();
}

In diesem Code sendet die Funktion "sendMessage" Daten an die Rabbitmq -Warteschlange, um die Persistenz und Zuverlässigkeit der Daten zu gewährleisten. Durch die Konvertierung jeder Operation in eine Nachricht können Sie wiederholen, wenn Probleme auftreten, und vermeiden Sie, dass Sie sich auf komplexes verteiltes Transaktionsmanagement verlassen.

Zusammenfassen

Bei der Entwicklung von PHP -verteiltem System sind verteilte Verriegelung und verteilte Transaktionen zwei entscheidende technische Punkte. Durch rationale Verwendung vorhandener Tools und Technologien wie Redis zur Implementierung verteilter Sperrmechanismen und RabbitMQ zur Umarbeitung verteilter Transaktionen können Entwickler diese Probleme effektiv lösen und die Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems verbessern. Das Verständnis dieser Konzepte ist für Entwickler in der immer komplexeren Microservice -Architektur besonders wichtig.