協(xié)程
協(xié)程不是進程或線程，其執(zhí)行過程更類似于子例程，或者說不帶返回值的函數(shù)調(diào)用。
一個程序可以包含多個協(xié)程，可以對比與一個進程包含多個線程，因而下面我們來比較協(xié)程和線程。我們知道多個線程相對獨立，有自己的上下文，切換受系統(tǒng)控制；而協(xié)程也相對獨立，有自己的上下文，但是其切換由自己控制，由當(dāng)前協(xié)程切換到其他協(xié)程由當(dāng)前協(xié)程來控制。
協(xié)程執(zhí)行順序
首先,我們來看一個原生php代碼:
<?php
function task1(){
for ($i=0;$i<=300;$i++){
//寫入文件,大概要3000微秒
usleep(3000);
echo "寫入文件{$i}\n";
}
}
function task2(){
for ($i=0;$i<=500;$i++){
//發(fā)送郵件給500名會員,大概3000微秒
usleep(3000);
echo "發(fā)送郵件{$i}\n";
}
}
function task3(){
for ($i=0;$i<=100;$i++){
//模擬插入100條數(shù)據(jù),大概3000微秒
usleep(3000);
echo "插入數(shù)據(jù){$i}\n";
}
}
task1();
task2();
task3();在這個代碼中,我們主要做了3件事:寫入文件,發(fā)送郵件,以及插入數(shù)據(jù). 再看下面這段代碼:
<?php
function task1($i)
{
//使用$i標(biāo)識 寫入文件,大概要3000微秒
if ($i > 300) {
return false;//超過300不用寫了
}
echo "寫入文件{$i}\n";
usleep(3000);
return true;
}
function task2($i)
{
//使用$i標(biāo)識 發(fā)送郵件,大概要3000微秒
if ($i > 500) {
return false;//超過500不用發(fā)送了
}
echo "發(fā)送郵件{$i}\n";
usleep(3000);
return true;
}
function task3($i)
{
//使用$i標(biāo)識 插入數(shù)據(jù),大概要3000微秒
if ($i > 100) {
return false;//超過100不用插入
}
echo "插入數(shù)據(jù){$i}\n";
usleep(3000);
return true;
}
$i = 0;
$task1Result = true;
$task2Result = true;
$task3Result = true;
while (true) {
$task1Result && $task1Result = task1($i);
$task2Result && $task2Result = task2($i);
$task3Result && $task3Result = task3($i);
if($task1Result===false&&$task2Result===false&&$task3Result===false){
break;//全部任務(wù)完成,退出循環(huán)
}
$i++;
}這段代碼也是做了3件事,寫入文件,發(fā)送郵件,以及插入數(shù)據(jù),但是和上面的不同的是,這段代碼將這3件事交叉執(zhí)行,每個任務(wù)執(zhí)行完一次之后,切換到另一個任務(wù),如此循環(huán).
類似于這樣的執(zhí)行順序,就是協(xié)程.
協(xié)程是指一種用代碼實現(xiàn)任務(wù)交叉執(zhí)行的邏輯,協(xié)程可以使得代碼1中的3個函數(shù)交叉運行,在實現(xiàn)了協(xié)程的框架中,我們不需要通過代碼2的方法實現(xiàn)任務(wù)交叉執(zhí)行.直接可讓代碼1中的while(1),執(zhí)行一次后切換
協(xié)程的實現(xiàn)
在php中,實現(xiàn)協(xié)程主要使用2種方式:
- yield生成器實現(xiàn)
- swoole擴展實現(xiàn)
swoole實現(xiàn)協(xié)程代碼:
<?php
function task1(){
for ($i=0;$i<=300;$i++){
//寫入文件,大概要3000微秒
usleep(3000);
echo "寫入文件{$i}\n";
Co::sleep(0.001);//掛起當(dāng)前協(xié)程,0.001秒后恢復(fù)//相當(dāng)于切換協(xié)程
}
}
function task2(){
for ($i=0;$i<=500;$i++){
//發(fā)送郵件給500名會員,大概3000微秒
usleep(3000);
echo "發(fā)送郵件{$i}\n";
Co::sleep(0.001);//掛起當(dāng)前協(xié)程,0.001秒后恢復(fù)//相當(dāng)于切換協(xié)程
}
}
function task3(){
for ($i=0;$i<=100;$i++){
//模擬插入100條數(shù)據(jù),大概3000微秒
usleep(3000);
echo "插入數(shù)據(jù){$i}\n";
Co::sleep(0.001);//掛起當(dāng)前協(xié)程,0.001秒后恢復(fù)//相當(dāng)于切換協(xié)程
}
}
$pid1 = go('task1');//go函數(shù)是swoole的開啟協(xié)程函數(shù),用于開啟一個協(xié)程
$pid2 = go('task2');
$pid3 = go('task3');以上代碼,即可實現(xiàn)切換函數(shù)
為什么要用sleep掛起協(xié)程實現(xiàn)切換呢?因為swoole的協(xié)程是自動的,當(dāng)協(xié)程內(nèi)遇上I/O操作(mysql,redis)等時,swoole的協(xié)程會自動切換,運行到下一個協(xié)程任務(wù)中(切換后,I/O繼續(xù)執(zhí)行),直到下一個協(xié)程任務(wù)完成或者被切換(遇上I/O),如此反復(fù),直到所有協(xié)程任務(wù)完成,則任務(wù)完成
協(xié)程與進程
由上面的協(xié)程執(zhí)行順序中的代碼2,我們很容易發(fā)現(xiàn),協(xié)程其實只是運行在一個進程中的函數(shù),只是這個函數(shù)會被切換到下一個執(zhí)行,可以這么說:
協(xié)程只是一串運行在進程中的任務(wù)代碼,只是這些任務(wù)代碼可以交叉運行 注意,協(xié)程并不是多任務(wù)并行,屬于多任務(wù)串行,每個進程在一個時間只執(zhí)行了一個任務(wù)
協(xié)程的作用域
由于協(xié)程就是進程中一串任務(wù)代碼,所以它的全局變量,靜態(tài)變量等變量都是共享的,包括了php的全局緩沖區(qū).
所以,在開發(fā)之中,需要特別注意協(xié)程中的全局變量,靜態(tài)變量,只要某一個協(xié)程內(nèi)修改了,那將會影響全部的協(xié)程,在使用ob緩沖區(qū)函數(shù)攔截的時候,也得考慮是否會被其他協(xié)程的輸出給污染.
用協(xié)程執(zhí)行順序中的代碼2解釋,當(dāng)task1給$_GET['name']賦值為1時,task2讀取$_GET['name']也會是1,task2將$_GET['name']賦值為2時,task3讀取$_GET['name']也會是2
協(xié)程中的I/O連接
在協(xié)程中,要特別注意不能共用一個I/O連接,否則會造成數(shù)據(jù)異常.
用協(xié)程執(zhí)行順序中的代碼2解釋,當(dāng)task1,task2函數(shù)共用mysql連接,并都進行查詢時,由于協(xié)程是交叉運行的,可能會造成task1獲取到task1+task2查詢出來的數(shù)據(jù),也可能會丟失部分?jǐn)?shù)據(jù),被task2獲取.
由于協(xié)程的交叉運行機制,各個協(xié)程的I/O連接都必須是獨立的,所以我們需要在每個協(xié)程都創(chuàng)建一個連接,但由于mysql,redis的連接數(shù)有限,以及連接的開啟關(guān)閉需要消耗大量資源,所以我們可以使用連接池方案實現(xiàn)共用連接(只要保證每個連接每次只有一個協(xié)程在使用即可)