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PHP协程:Go+Chan+Defer

Swoole4提供的Go + Chan + Defer为PHP带来了一种全新的CSP并发编程模式。灵活使用Swoole4提供的各项特性,可以解决工作中各类复杂功能的设计和开发。

作者:韩天峰来源:segmentfault|2018-12-04 14:00

 

Swoole4为PHP语言提供了强大的CSP协程编程模式。底层提供了3个关键词,可以方便地实现各类功能

Swoole4提供的PHP协程语法借鉴自Golang,在此向GO开发组致敬

PHP+Swoole协程可以与Golang很好地互补。Golang:静态语言,严谨强大性能好,PHP+Swoole:动态语言,灵活简单易用

本文基于Swoole-4.2.9和PHP-7.2.9版本

关键词

  •  go :创建一个协程
  •  chan :创建一个通道
  •  defer :延迟任务,在协程退出时执行,先进后出

这3个功能底层实现全部为内存操作,没有任何IO资源消耗。就像PHP的Array一样是非常廉价的。如果有需要就可以直接使用。这与socket和file操作不同,后者需要向操作系统申请端口和文件描述符,读写可能会产生阻塞的IO等待。

协程并发

使用go函数可以让一个函数并发地去执行。在编程过程中,如果某一段逻辑可以并发执行,就可以将它放置到go协程中执行。

顺序执行

  1. function test1()   
  2. {  
  3.     sleep(1);  
  4.     echo "b";  
  5. }  
  6. function test2()   
  7. {  
  8.     sleep(2);  
  9.     echo "c";  
  10. }  
  11. test1();  
  12. test2(); 

执行结果:

  1. htf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ time php b1.php  
  2. bc  
  3. real    0m3.080s  
  4. user    0m0.016s  
  5. sys     0m0.063s  
  6. htf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ 

上述代码中,test1和test2会顺序执行,需要3秒才能执行完成。

并发执行

使用go创建协程,可以让test1和test2两个函数变成并发执行。

  1. Swoole\Runtime::enableCoroutine();  
  2. go(function ()   
  3. {  
  4.     sleep(1);  
  5.     echo "b";  
  6. });    
  7. go(function ()   
  8. {  
  9.     sleep(2);  
  10.     echo "c";  
  11. }); 

Swoole\Runtime::enableCoroutine()作用是将PHP提供的stream、sleep、pdo、mysqli、redis等功能从同步阻塞切换为协程的异步IO

执行结果:

  1. bchtf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ time php co.php  
  2. bc  
  3. real    0m2.076s  
  4. user    0m0.000s  
  5. sys     0m0.078s  
  6. htf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ 

可以看到这里只用了2秒就执行完成了。

  •  顺序执行耗时等于所有任务执行耗时的总和 :t1+t2+t3...
  •  并发执行耗时等于所有任务执行耗时的最大值 :max(t1, t2, t3, ...)

协程通信

有了go关键词之后,并发编程就简单多了。与此同时又带来了新问题,如果有2个协程并发执行,另外一个协程,需要依赖这两个协程的执行结果,如果解决此问题呢?

答案就是使用通道(Channel),在Swoole4协程中使用new chan就可以创建一个通道。通道可以理解为自带协程调度的队列。它有两个接口push和pop:

  •  push:向通道中写入内容,如果已满,它会进入等待状态,有空间时自动恢复
  •  pop:从通道中读取内容,如果为空,它会进入等待状态,有数据时自动恢复

使用通道可以很方便地实现并发管理。

  1. $chan = new chan(2);  
  2. # 协程1  
  3. go (function () use ($chan) {  
  4.     $result = [];  
  5.     for ($i = 0; $i < 2; $i++)  
  6.     {  
  7.         $result += $chan->pop();  
  8.     }  
  9.     var_dump($result);  
  10. });  
  11. # 协程2  
  12. go(function () use ($chan) {  
  13.    $cli = new Swoole\Coroutine\Http\Client('www.qq.com', 80);  
  14.        $cli->set(['timeout' => 10]);  
  15.        $cli->setHeaders([  
  16.        'Host' => "www.qq.com",  
  17.        "User-Agent" => 'Chrome/49.0.2587.3',  
  18.        'Accept' => 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml',  
  19.        'Accept-Encoding' => 'gzip',  
  20.    ]);  
  21.    $ret = $cli->get('/');  
  22.    // $cli->body 响应内容过大,这里用 Http 状态码作为测试  
  23.    $chan->push(['www.qq.com' => $cli->statusCode]); 
  24.  });  
  25. # 协程3  
  26. go(function () use ($chan) {  
  27.    $cli = new Swoole\Coroutine\Http\Client('www.163.com', 80);  
  28.    $cli->set(['timeout' => 10]);  
  29.    $cli->setHeaders([  
  30.        'Host' => "www.163.com",  
  31.        "User-Agent" => 'Chrome/49.0.2587.3',  
  32.        'Accept' => 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml',  
  33.        'Accept-Encoding' => 'gzip',  
  34.    ]);  
  35.    $ret = $cli->get('/');  
  36.    // $cli->body 响应内容过大,这里用 Http 状态码作为测试  
  37.    $chan->push(['www.163.com' => $cli->statusCode]);  
  38. }); 

执行结果:

  1. htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$ time php co2.php  
  2. array(2) {  
  3.   ["www.qq.com"]=>  
  4.   int(302)  
  5.   ["www.163.com"]=>  
  6.   int(200) 
  7. }  
  8. real    0m0.268s  
  9. user    0m0.016s  
  10. sys     0m0.109s  
  11. htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$ 

这里使用go创建了3个协程,协程2和协程3分别请求qq.com和163.com主页。协程1需要拿到Http请求的结果。这里使用了chan来实现并发管理。

  •  协程1循环两次对通道进行pop,因为队列为空,它会进入等待状态
  •  协程2和协程3执行完成后,会push数据,协程1拿到了结果,继续向下执行

延迟任务

在协程编程中,可能需要在协程退出时自动实行一些任务,做清理工作。类似于PHP的register_shutdown_function,在Swoole4中可以使用defer实现。

  1. Swoole\Runtime::enableCoroutine();  
  2. go(function () {  
  3.     echo "a";  
  4.     defer(function () {  
  5.         echo "~a";  
  6.     });  
  7.     echo "b";  
  8.     defer(function () {  
  9.         echo "~b";  
  10.     });  
  11.     sleep(1);  
  12.     echo "c";  
  13. }); 

执行结果:

  1. htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$ time php defer.php  
  2. abc~b~a  
  3. real    0m1.068s  
  4. user    0m0.016s  
  5. sys     0m0.047s  
  6. htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$ 

结语

Swoole4提供的Go + Chan + Defer为PHP带来了一种全新的CSP并发编程模式。灵活使用Swoole4提供的各项特性,可以解决工作中各类复杂功能的设计和开发。

【责任编辑:庞桂玉 TEL:(010)68476606】

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