進(jìn)程、線程、協(xié)程

關(guān)于進(jìn)程、線程、協(xié)程，有非常詳細(xì)和豐富的博客或者學(xué)習(xí)資源，我不在此做贅述，我大致在此介紹一下這幾個東西。

1. 進(jìn)程擁有自己獨立的堆和棧，既不共享堆，亦不共享棧，進(jìn)程由操作系統(tǒng)調(diào)度。
2. 線程擁有自己獨立的棧和共享的堆，共享堆，不共享棧，線程亦由操作系統(tǒng)調(diào)度(標(biāo)準(zhǔn)線程是的)。
3. 協(xié)程和線程一樣共享堆，不共享棧，協(xié)程由程序員在協(xié)程的代碼里顯示調(diào)度。

PHP中的協(xié)程實現(xiàn)基礎(chǔ) yield

yield的根本實現(xiàn)是生成器類，而迭代器類是迭代器接口的實現(xiàn)：

Generator implements Iterator { 
    public mixed current ( void ) // 返回當(dāng)前產(chǎn)生的值 
    public mixed key ( void ) // 返回當(dāng)前產(chǎn)生的鍵 
    public void next ( void ) // 生成器繼續(xù)執(zhí)行 
    public void rewind ( void ) // 重置迭代器，如果迭代已經(jīng)開始了，這里會拋出一個異常。 
                                             // renwind的執(zhí)行將會導(dǎo)致***個yield被執(zhí)行, 并且忽略了他的返回值. 
    public mixed send ( mixed $value ) // 向生成器中傳入一個值，并且當(dāng)做 yield 表達(dá)式的結(jié)果，然后繼續(xù)執(zhí)行生成器。如果當(dāng)這個方法被調(diào)用時，生成器    
                                            // 不在 yield 表達(dá)式，那么在傳入值之前，它會先運行到***個 yield 表達(dá)式。 
    public void throw ( Exception $exception ) // 向生成器中拋入一個異常 
    public bool valid ( void ) // 檢查迭代器是否被關(guān)閉 
    public void __wakeup ( void ) // 序列化回調(diào)，拋出一個異常以表示生成器不能被序列化。 
} 

以上解析可以參考PHP官方文檔。

http://php.net/manual/zh/clas...

以及鳥哥翻譯的這篇詳細(xì)文檔：

http://www.laruence.com/2015/...

我就以他實現(xiàn)的協(xié)程多任務(wù)調(diào)度為基礎(chǔ)做一下例子說明并說一下關(guān)于我在阻塞方面所做的一些思考。

自定義簡單定時執(zhí)行任務(wù)示例：

(此例子必須依賴于以上鳥哥實現(xiàn)的協(xié)程調(diào)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(chǎn)生的結(jié)果值 
    private $callback; // 異步回調(diào) 
    private $isEnd = false; // 當(dāng)前定時器任務(wù)是否結(jié)束 
    public function __construct($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(zhí)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; 
    } 
} 
 
/** 
 * 模擬阻塞的協(xié)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(); 
    } 
} 
/** 
 * 模擬阻塞的協(xié)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(xiàn)的是：

1. 產(chǎn)生兩個任務(wù)，并行執(zhí)行，并且給每個任務(wù)在執(zhí)行的時候模擬幾秒鐘的阻塞;
2. 讓協(xié)程切換的時候能順利切換，其中的任務(wù)阻塞不相互影響;

思考：

我為什么要做以上這件事情呢?因為我發(fā)現(xiàn)協(xié)程實現(xiàn)雖然很強(qiáng)大也很有意思，能讓多任務(wù)并行，但是我在其中一個任務(wù)里調(diào)用系統(tǒng)函數(shù) sleep() 的時候,阻塞任務(wù)會阻止協(xié)程切換，其實從協(xié)程的實現(xiàn)原理上來書也是這么回事。

那么，我也就想模擬協(xié)程阻塞，但是不產(chǎn)生阻塞看是否可行。PHP本身只提供了生成器為協(xié)程調(diào)用提供了支撐，如果不依賴擴(kuò)展，沒有提供多線程的程序?qū)崿F(xiàn)方式，沒有java那么強(qiáng)大，可以開子線程進(jìn)行實現(xiàn)。

我印象中java的子線程是獨立執(zhí)行且不會相互阻塞的，所以我在想，PHP既然可以實現(xiàn)類似于多線程這樣的機(jī)制，那么能不能實現(xiàn)調(diào)用過程中非阻塞呢?

經(jīng)過這樣一個實現(xiàn)和思考，一開始是陷入了一個誤區(qū)的，是由于PHP原生函數(shù) sleep() 阻塞造成的思維誤區(qū)，那就是認(rèn)為要想真正實現(xiàn)非阻塞或者說實現(xiàn)異步的話，是必須依賴于語言底層的。

后來，我想明白了一個道理，既然某個方法或者函數(shù)在執(zhí)行過程中，會產(chǎn)生阻塞，那么把當(dāng)前這個方法換成自定義的，做成非阻塞(相對于整個協(xié)程調(diào)度來說)不就行了嗎?比如上面的定時執(zhí)行我自己實現(xiàn)了一個。

而另一方面，協(xié)程調(diào)度本身的目的也是為了把任務(wù)執(zhí)行過程切成盡量小片，從而快速切換執(zhí)行，達(dá)到并行的目的。從這方面來看，協(xié)程應(yīng)該也算是一種程序設(shè)計思想。

以下是一個程序切成盡量小片執(zhí)行的例子：

// 一個簡單的例子 
<?php 
function 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 生成一個很大的整型數(shù)組的方式切換為分片執(zhí)行，也就是說在遍歷的時候再去取到指定的值，從代碼上來看，內(nèi)存消耗相對于之前來說就非常小了。