PHP 协程：Go + Chan + Defer

Posted 2021-01-26

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

function test1() 
{
    sleep(1);
    echo "b";
}
    
function test2() 
{
    sleep(2);
    echo "c";
}

test1();
test2();

执行结果：

[email protected]:~$ time php b1.php bc real 0m3.080s user 0m0.016s sys 0m0.063s [email protected]:~$

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。

SwooleRuntime::enableCoroutine();

go(function () 
{
    sleep(1);
    echo "b";
});
    
go(function () 
{
    sleep(2);
    echo "c";
});

SwooleRuntime::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：

[email protected]:~$ time php co.php
bc
real    0m2.076s
user    0m0.000s
sys     0m0.078s
[email protected]:~$

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。

$chan = new chan(2);

# 协程1
go (function () use ($chan) {
    $result = [];
    for ($i = 0; $i < 2; $i++)
    {
        $result += $chan->pop();
    }
    var_dump($result);
});

# 协程2
go(function () use ($chan) {
   $cli = new SwooleCoroutineHttpClient(‘www.qq.com‘, 80);
       $cli->set([‘timeout‘ => 10]);
       $cli->setHeaders([
       ‘Host‘ => "www.qq.com",
       "User-Agent" => ‘Chrome/49.0.2587.3‘,
       ‘Accept‘ => ‘text/html,application/xhtml+xml,application/xml‘,
       ‘Accept-Encoding‘ => ‘gzip‘,
   ]);
   $ret = $cli->get(‘/‘);
   // $cli->body 响应内容过大，这里用 Http 状态码作为测试
   $chan->push([‘www.qq.com‘ => $cli->statusCode]);
});

# 协程3
go(function () use ($chan) {
   $cli = new SwooleCoroutineHttpClient(‘www.163.com‘, 80);
   $cli->set([‘timeout‘ => 10]);
   $cli->setHeaders([
       ‘Host‘ => "www.163.com",
       "User-Agent" => ‘Chrome/49.0.2587.3‘,
       ‘Accept‘ => ‘text/html,application/xhtml+xml,application/xml‘,
       ‘Accept-Encoding‘ => ‘gzip‘,
   ]);
   $ret = $cli->get(‘/‘);
   // $cli->body 响应内容过大，这里用 Http 状态码作为测试
   $chan->push([‘www.163.com‘ => $cli->statusCode]);
});

执行结果：

```[email protected]:~/swoole-src/examples/5.0$ time php co2.php
array(2) {
["www.qq.com"]=>
int(302)
["www.163.com"]=>
int(200)
}

real 0m0.268s
user 0m0.016s
sys 0m0.109s
[email protected]:~/swoole-src/examples/5.0$

<p>这里使用<code>go</code>创建了<code>3</code>个协程，协程<code>2</code>和协程<code>3</code>分别请求<code>qq.com</code>和<code>163.com</code>主页。协程<code>1</code>需要拿到<code>Http</code>请求的结果。这里使用了<code>chan</code>来实现并发管理。</p>
<ul>
<li>协程<code>1</code>循环两次对通道进行<code>pop</code>，因为队列为空，它会进入等待状态</li>
<li>协程<code>2</code>和协程<code>3</code>执行完成后，会<code>push</code>数据，协程<code>1</code>拿到了结果，继续向下执行</li>
</ul>
<h1>延迟任务</h1>
<p>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<code>PHP</code>的<code>register_shutdown_function</code>，在<code>Swoole4</code>中可以使用<code>defer</code>实现。</p>

SwooleRuntime::enableCoroutine();

go(function () {
echo "a";
defer(function () {
echo "~a";
});
echo "b";
defer(function () {
echo "~b";
});
sleep(1);
echo "c";
});

<h4>执行结果：</h4>

[email protected]:~/swoole-src/examples/5.0$ time php defer.php
abc~b~a
real 0m1.068s
user 0m0.016s
sys 0m0.047s
[email protected]:~/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。

原文地址：https://segmentfault.com/a/1190000017243966