PHP共用記憶體

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如何使用 PHP shmop 建立和操作共用記憶體段，使用它們儲存可供其他應用程式使用的資料。

1. 建立記憶體段

共用記憶體函數類似於檔案操作函數，但無需處理一個流，您將處理一個共用記憶體訪問 ID。第一個樣本就是 shmopopen 函數，它允許您開啟一個現有的記憶體段或建立一個新記憶體段。此函數非常類似於經典的 fopen 函數，後者開啟用於檔案操作的流，返回一個資源供其他希望讀取或寫入該開啟的流的函數使用。讓我們看看 shmopopen的用法：

<?php  $key = ftok(__FILE__, ‘h‘);$mode = ‘c‘;$permissions = 0644;$size = 1024;$shmid = shmop_open($key, $mode, $permissions, $size);?>

第一個參數（$key）：

系統建立IPC通訊 （訊息佇列、訊號量和共用記憶體） 時必須指定一個key值。通常情況下，該key值通過ftok函數得到, * *key是一個我們邏輯上表示共用記憶體段的標識。不同進程只要選擇同一個Key值就可以共用同一段儲存段。

第二個參數（$mode）：

訪問模式，它類似於fopen的訪問模式，有以下幾種

• 模式 “a”，它允許您訪問唯讀記憶體段
• 模式 “w”，它允許您訪問可讀寫的記憶體段
• 模式 “c”，它建立一個新記憶體段，或者如果該記憶體段已存在，嘗試開啟它進行讀寫 *模式 “n”，它建立一個新記憶體段，如果該記憶體段已存在，則會失敗，返回 false，並伴隨有warning: unable to attach or create shared memory segment

第三個參數（$permissions）:

記憶體段的許可權。您必須在這裡提供一個八進位值，它類似於UNIX作業系統檔案和目錄的操作許可權。

第四個參數（$size）：

記憶體段大小，以位元組為單位。在寫入一個記憶體段之前，您必須在它之上分配適當的位元組數。

返回結果：

此函數返回一個 ID 編號，其他函數可使用該 ID 編號操作該共用記憶體段。這個 ID 是共用記憶體訪問 ID，與系統 ID 不同，它以參數的形式傳遞。請注意不要混淆這兩者。如果失敗，shmop_open 將返回 FALSE。

shmop_open成功後，使用ipcs -m, 可以查看到剛剛建立的記憶體段，注意 申請的記憶體段有嚴格的許可權，比如用root使用者申請的，普通使用者就無權訪問

2. 向記憶體段寫入資料

使用 shmop_write 函數向共用記憶體塊寫入資料。此函數的使用很簡單，它僅接受 3 個參數，如下所示。

<?php  //這裡shmid可以延用上一段代碼返回的shmid$shmid = shmop_open(ftok(__FILE__,‘h‘), ‘c‘, 0644, 1024); shmop_write($shmid, "Hello World!", 0);?>

這個函數類似於 fwrite 函數， 在這裡有三個參數。 * 第一個參數（shmid）：是shmopopen返回的ID，它識別您操作的共享內存塊。?第二個參數（shmid）：是shmopopen返回的ID，它識別您操作的共用記憶體塊。?第二個參數（data）：是您希望儲存的資料。 * 第三個參數（$offset）：是您希望開始寫入的位置。預設情況下，我們始終使用 0 來表示開始寫入的位置。

返回結果：此函數在失敗時會返回 FALSE，在成功時會返回寫入的位元組數。

3. 從記憶體段讀取資料

從共用記憶體段讀取資料很簡單。您只需要一個開啟的記憶體段和 shmop_read 函數，它接受三個參數，如下所示：

<?php  $shmid = shmop_open(ftok(\__FILE_\_,‘h‘), ‘c‘, 0644, 1024);shmop_write($shmid, "Hello World\!", 0);  var_dump(shmop_read($shmid, 0, 11));  ?>

• 第一個參數（$shmid）：是 shmop_open 返回的 ID，它識別您操作的共用記憶體塊。
• 第二個參數（$start）：是您希望從記憶體段讀取的位置，這個參數可以始終為0， 表示資料的開頭
• 第三個參數（count）：是您希望讀取的字節數。一般情況下我們用shmopsize(count）：是您希望讀取的位元組數。一般情況下我們用shmopsize(shmid)，以便完整的讀取它。

4. 刪除記憶體段

shmop_delete 該函數只接收一個參數，如下所示：

<?php  $shmid = shmop_open(ftok(\__FILE_\_,‘h‘), ‘c‘, 0644, 1024);shmop_delete($shmid);  ?>

其實這個函數不會實際刪除該記憶體段。它將該記憶體區段標記為刪除狀態，因為共用記憶體段在有其他進程正在使用它時無法被刪除。shmop_delete 函數將該記憶體區段標記為刪除，阻止任何其他進程開啟它。要刪除它，我們需要關閉該記憶體段。

5. 關閉記憶體段

開啟一個共用記憶體段會 “附加” 到它。附加該記憶體段之後，我們可在其中進行讀取和寫入，但完成操作後，我們必須從它解除。

<?php  $shmid = shmop_open(ftok(\__FILE_\_,‘h‘), ‘c‘, 0644, 1024);shmop_write($shmid, "Hello World\!", 0);  shmop_delete($shmid); shmop_close($shmid);  ?>

共用記憶體的原子操作 - 訊號控制

針對共用記憶體的寫操作本身不是原子性的，那麼當我們大量並發進行讀寫的時候，怎麼保證原子性呢，這裡要引入訊號量進行控制。

PHP 也提供了內建擴充 sysvsem ，其實我們在看sysvsem 提供的一系列sem*的方法的時候，就會想到，這和上面提到的shmop*有什麼區別呢，我們來看官房文檔中的這一個解釋：PHP already had a shared memory extension (sysvshm) written by Christian Cartus [email protected], unfortunately this extension was designed with PHP only in mind and offers high level features which are extremely bothersome for basic SHM we had in mind.

也就是說：sysvshm 擴充提供的方法在儲存之前對使用者的資料進行serialize處理，這裡就導致這個儲存的資料是無法與其它語言共用的，這一系列方法是php only的方法。

引入訊號控制之後的樣本：

<?php  $key = ftok(_FILE_, ‘h‘) $mode = "c";$permissions = 0755;$size = 1024; // 記憶體段的大小，單位是位元組$semid = sem_get($key); # 請求訊號控制權if (sem_acquire($semid)) {      $shmid = shmop_open($key, ‘c‘, 0644, 1024); # 讀取並寫入資料    shmop_write($shmid, ‘13800138000‘, 0); # 關閉記憶體塊    shmop_close($shmid); # 釋放訊號 sem_release($semid);}

共用記憶體的操作是非常快的，在本地想要類比實現寫入衝突是非常困難的，但是本地想類比實現寫入衝突實際上是非常難的（考慮到電腦的執行速度）。在本地測試中，使用 for 迴圈操作時如果不使用shmop_close 關閉資源會出現無法開啟共用記憶體的錯誤警告。這應該是因為正在共用記憶體被上一次操作佔用中還沒有釋放導致。

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