一文详解，PHP 协程：Go + Chan + Defer

2020-08-05

加入收藏

Swoole4.5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。

Swoole4.5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

<?php
function test1() 
{
    sleep(1);
    echo "b";
}

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

test1();
test2();

执行结果：

htf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ time php b1.php
bc
real    0m3.080s
user    0m0.016s
sys     0m0.063s
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。

<?php
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：

bchtf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ time php co.php
bc
real    0m2.076s
user    0m0.000s
sys     0m0.078s
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。

<?php
$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：

htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/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
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。

<?php
SwooleRuntime::enableCoroutine();

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

执行结果：

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