php中關於協程與阻塞的深入理解

這篇文章主要給大家介紹了關於PHP中協程和阻塞的一些理解與思考，文中通過範例程式碼介紹的非常詳細，對大家學習或者使用PHP具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面跟著小編來一起學習學習吧。

前言

本文主要給大家介紹了關於PHP中協程和阻塞的理解與思考，分享出來供大家參考學習，下面話不多說了，來一起看看詳細的介紹：

進程、線程、協程

關於進程、線程、協程，有非常詳細和豐富的部落格或者學習資源，我不在此做贅述，我大致在此介紹一下這幾個東西。

• 進程擁有自己獨立的堆和棧，既不共用堆，亦不共用棧，進程由作業系統調度。

• 線程擁有自己獨立的棧和共用的堆，共用堆，不共用棧，線程亦由作業系統調度(標準線程是的)。

• 協程和線程一樣共用堆，不共用棧，協程由程式員在協程的代碼裡顯示調度。

PHP中的協程實現基礎 yield

yield的根本實現是產生器類，而迭代器類是迭代器介面的實現：

Generator implements Iterator { public mixed current ( void ) // 返回當前產生的值 public mixed key ( void ) // 返回當前產生的鍵 public void next ( void ) // 產生器繼續執行 public void rewind ( void ) // 重設迭代器，如果迭代已經開始了，這裡會拋出一個異常。   // renwind的執行將會導致第一個yield被執行, 並且忽略了他的傳回值. public mixed send ( mixed $value ) // 向產生器中傳入一個值，並且當做 yield 運算式的結果，然後繼續執行產生器。如果當這個方法被調用時，產生器    // 不在 yield 運算式，那麼在傳入值之前，它會先運行到第一個 yield 運算式。 public void throw ( Exception $exception ) // 向產生器中拋入一個異常 public bool valid ( void ) // 檢查迭代器是否被關閉 public void __wakeup ( void ) // 序列化回調，拋出一個異常以表示產生器不能被序列化。}

我就以他實現的協程多任務調度為基礎做一下例子說明並說一下關於我在阻塞方面所做的一些思考。

自訂簡單定時執行任務樣本：

(此例子必須依賴於以上鳥哥實現的協程調度代碼)

class timer { private $start = 0; // 定時開始時間 private $timer; // 間隔的時間差，單位秒 private $value = 0; // 產生的結果值 private $callback; // 非同步回調 private $isEnd = false; // 當前定時器任務是否結束 public function __construct($timer,callable $callback) { $this->start = time(); $this->timer = $timer; $this->callback = $callback; } public function run() { if($this->valid()) { $callback = $this->callback; $callback($this->value ++,$this); $this->start = time(); } } /** * 定時執行檢查 */ public function valid() { $end = time(); if($end - $this->start >= $this->timer) { return true; } else { return false; } } public function setEnd($isEnd) { $this->isEnd = $isEnd; } public function getEnd() { return $this->isEnd; }}/** * 類比阻塞的協程1 * */function taskObject1() { $timer = new timer(1,function($value,timer $timer) { if($value >= 5) { $timer->setEnd(true); } echo '<br>'.'A '.$value; }); $tid = (yield getTaskId()); while (true) { if($timer->getEnd() == true) { break; } yield $timer->run(); }}/** * 類比阻塞的協程2 * */function taskObject2() { $timer = new timer(2,function($value,timer $timer) { if($value >= 3) { $timer->setEnd(true); } echo '<br>'.'B '.$value; }); $tid = (yield getTaskId()); while (true) { if($timer->getEnd() == true) { break; } yield $timer->run(); }}$scheduler = new Scheduler;$scheduler->newTask(taskObject1());$scheduler->newTask(taskObject2());$scheduler->run();

以上實現的是：

• 產生兩個任務，並存執行，並且給每個任務在執行的時候類比幾秒鐘的阻塞；

• 讓協程切換的時候能順利切換，其中的任務阻塞不相互影響；

思考：

我為什麼要做以上這件事情呢？因為我發現協程實現雖然很強大也很有意思，能讓多任務並行，但是我在其中一個任務裡調用系統函數 sleep() 的時候,阻塞任務會阻止協程切換，其實從協程的實現原理上來書也是這麼回事。

那麼，我也就想類比協程阻塞，但是不產生阻塞看是否可行。PHP本身只提供了產生器為協程調用提供了支撐，如果不依賴擴充，沒有提供多線程的程式實現方式，沒有java那麼強大，可以開子線程進行實現。

我印象中java的子線程是獨立執行且不會相互阻塞的，所以我在想，PHP既然可以實作類別似於多線程這樣的機制，那麼能不能實現調用過程中非阻塞呢？

經過這樣一個實現和思考，一開始是陷入了一個誤區的，是由於PHP原生函數 sleep() 阻塞造成的思維誤區，那就是認為要想真正實現非阻塞或者說實現非同步話，是必須依賴於語言底層的。

後來，我想明白了一個道理，既然某個方法或者函數在執行過程中，會產生阻塞，那麼把當前這個方法換成自訂的，做成非阻塞（相對於整個協程調度來說）不就行了嗎？比如上面的定時執行我自己實現了一個。

而另一方面，協程調度本身的目的也是為了把任務執行過程切成盡量小片，從而快速切換執行，達到並行的目的。從這方面來看，協程應該也算是一種程式設計思想。

以下是一個程式切成盡量小片執行的例子：

// 一個簡單的例子<?phpfunction xrange($start, $end, $step = 1) { for ($i = $start; $i <= $end; $i += $step) { yield $i; }} foreach (xrange(1, 1000000) as $num) { echo $num, "\n";}

這個例子是把原本用 range 產生一個很大的整型數組的方式切換為分區執行，也就是說在遍曆的時候再去取到指定的值，從代碼上來看，記憶體消耗相對於之前來說就非常小了。

總結