Comment utiliser les coroutines en PHP ?

Avec le goulot d'étranglement des performances du modèle multithread traditionnel dans les scénarios à haute concurrence, les coroutines sont devenues un sujet brûlant dans le domaine de la programmation PHP. Une coroutine est un thread léger qui peut implémenter l'exécution simultanée de plusieurs tâches dans un seul thread. Dans l'écosystème du langage PHP, les coroutines ont été largement utilisées. Par exemple, des frameworks tels que Swoole et Workerman prennent en charge les coroutines.

Alors, comment utiliser les coroutines en PHP ? Cet article présentera quelques méthodes d'utilisation de base et précautions courantes pour aider les lecteurs à comprendre les principes de fonctionnement des coroutines et comment les utiliser raisonnablement pour améliorer les performances du code dans le développement réel.

Le concept de base des coroutines

Dans le modèle multi-thread traditionnel, chaque thread possède sa propre pile d'exécution, ses registres et autres ressources. Lorsque les threads changent, l'état du thread actuel doit être enregistré et l'état de l'autre thread restauré. Cette transition d’état est très coûteuse et n’est pas propice à l’optimisation des performances dans les scénarios à forte concurrence. Les coroutines sont une méthode de traitement simultané plus légère. Elles ne nécessitent pas de threads ou de processus supplémentaires pour les prendre en charge, mais utilisent la tranche de temps d'un seul thread pour exécuter plusieurs tâches en alternance afin d'obtenir l'effet d'un traitement simultané.

Les coroutines sont des modèles de programmation concurrente basés sur l'idée du « multitâche coopératif ». Son cœur est la « suspension » et la « reprise » des opérations. Dans une coroutine, chaque tâche est une coroutine. Son exécution ne sera pas interrompue de force, mais elle sera activement suspendue lorsqu'elle rencontrera une opération bloquante et attendra que d'autres coroutines terminent leur exécution avant de reprendre l'exécution, obtenant ainsi l'effet d'une seule tâche. de traitement simultané de plusieurs tâches au sein d’un thread.

Comment utiliser les coroutines

Dans le langage PHP, l'implémentation des coroutines dépend de frameworks et de bibliothèques d'extensions spécifiques, tels que Swoole, Workerman, ReactPHP, etc. Ces frameworks fournissent l'infrastructure pour la programmation coroutine. Les développeurs n'ont qu'à suivre des API et des spécifications de développement spécifiques pour transformer les programmes asynchrones non bloquants en programmes de blocage synchrones de type coroutine.

En prenant Swoole comme exemple, voici un exemple de coroutine simple :

<?php

use SwooleCoroutine;

Coroutineun(function () {
    // 创建协程
    $cid = Coroutine::getCid();

    echo "协程 {$cid} 开始执行
";

    // 模拟阻塞事件
    Coroutine::sleep(1);

    echo "协程 {$cid} 执行完毕
";
});

Créez une nouvelle coroutine via la méthode SwooleCoroutineun() et exécutez la fonction de rappel spécifiée. À l'intérieur de la fonction de rappel, nous pouvons utiliser les méthodes de la classe SwooleCoroutine pour implémenter diverses opérations de la coroutine, telles que Coroutine::sleep() pour simuler un blocage en attente, Coroutine : :yield()Abandonner les droits d'exécution, etc. Une fois la coroutine exécutée, appelez la méthode SwooleCoroutine::close() pour libérer les ressources. SwooleCoroutineun()方法创建一个新的协程，执行指定的回调函数。在回调函数内部，我们可以使用SwooleCoroutine类的方法实现协程的各种操作，比如Coroutine::sleep()模拟阻塞等待、Coroutine::yield()让出执行权等。在协程执行完毕后，调用SwooleCoroutine::close()方法释放资源。

在协程编程中，我们最常见的应用场景是异步非阻塞I/O操作，比如文件读写、网络请求等。为了简化异步编程，常用的做法是使用协程封装异步操作，将它看作同步阻塞的方式进行编程，从而简化代码的逻辑结构。

下面是一个使用Swoole协程封装的文件读写操作：

<?php

use SwooleCoroutineSystem;

Coroutineun(function () {
    // 打开文件
    $file = fopen('test.txt', 'r+');

    // 读取文件
    $data = System::read($file, filesize('test.txt'));

    // 关闭文件
    fclose($file);

    echo $data;
});

在上面的代码中，我们使用fopen()方法打开一个文件，然后使用SwooleCoroutineSystem::read()

Dans la programmation coroutine, notre scénario d'application le plus courant concerne les opérations d'E/S asynchrones non bloquantes, telles que la lecture et l'écriture de fichiers, les requêtes réseau, etc. Afin de simplifier la programmation asynchrone, une approche courante consiste à utiliser des coroutines pour encapsuler les opérations asynchrones et à les programmer sous forme de blocage synchrone, simplifiant ainsi la structure logique du code.

Ce qui suit est une opération de lecture et d'écriture de fichier encapsulée à l'aide de la coroutine Swoole :

rrreee

Dans le code ci-dessus, nous utilisons la méthode fopen() pour ouvrir un fichier, puis utilisons SwooleCoroutineSystem :: La méthode read() lit les données du fichier. Dans la coroutine, puisque la lecture et l'écriture de fichiers bloquent les opérations d'E/S, nous n'avons pas besoin d'utiliser de fonction de rappel, mais écrivons directement le code de manière synchrone. Grâce au mécanisme de planification des coroutines, nous pouvons garantir que les autres coroutines peuvent continuer à s'exécuter pendant le processus de lecture et d'écriture du fichier.

1. Remarques sur les coroutines

Bien que les coroutines puissent améliorer efficacement l'efficacité du traitement simultané d'un programme, vous devez faire attention à certains détails lorsque vous utilisez des coroutines pour programmer afin d'éviter diverses erreurs étranges.

La planification des coroutines coûte cher

Bien que la commutation de coroutines soit beaucoup plus rapide que la commutation de threads ou de processus, lorsque le nombre de coroutines est important, la surcharge de la planification de coroutines ne peut être ignorée. Par conséquent, lorsque vous utilisez la programmation de coroutines, vous devez essayer de contrôler le nombre de coroutines et éviter les opérations de commutation fréquentes.

Les coroutines ne peuvent pas traverser les processus

Les coroutines sont basées sur une conception de modèle à processus unique et ne peuvent pas prendre en charge le partage de ressources entre les processus. Par conséquent, vous devez faire attention aux problèmes de sécurité des threads et d'isolation des processus lorsque vous utilisez des coroutines.

Les coroutines peuvent provoquer des fuites de ressources

Étant donné que les coroutines fonctionnent différemment des threads ou des processus, des fuites de ressources peuvent facilement se produire dans la programmation des coroutines. Par exemple, oublier de libérer des ressources, appels asynchrones au sein de boucles, etc. Par conséquent, vous devez accorder une attention particulière à la gestion des ressources et à l’utilisation de la mémoire lors de la programmation avec des coroutines. 🎜🎜Conclusion🎜🎜Cet article présente les concepts de base, l'utilisation et les précautions des coroutines PHP. En comprenant les principes de fonctionnement et les scénarios d'application pratiques des coroutines, nous pouvons mieux maîtriser la technologie de programmation des coroutines et gérer plus efficacement les tâches simultanées à grande échelle. Dans le développement de projets réels, les coroutines sont devenues une compétence essentielle. Je pense que le champ d'utilisation des coroutines deviendra de plus en plus étendu à l'avenir. 🎜

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