Premiers pas avec PHP : sémaphores et mémoire partagée

PHP, en tant que langage de script, est largement utilisé dans les applications réseau. D'une manière générale, PHP n'est pas un langage lié au fonctionnement sous-jacent du système, mais dans certains scénarios particuliers, comme la programmation simultanée, la programmation multi-processus, la communication inter-processus, etc., il est quand même nécessaire d'avoir une certaine compréhension du système sous-jacent. Cet article présentera deux connaissances de bas niveau liées à la communication inter-processus : les sémaphores et la mémoire partagée, et fournira des exemples d'utilisation associés des sémaphores et de la mémoire partagée en PHP.

1. Sémaphores

Dans la programmation multi-processus, afin d'assurer l'exclusivité mutuelle entre plusieurs processus, certains moyens techniques doivent être utilisés pour la synchronisation, et les sémaphores en font partie. Un sémaphore est une valeur entière qui représente la quantité de ressources disponibles. Avant qu'un processus utilise des ressources, il doit demander un sémaphore. Si le sémaphore est supérieur à 0, cela signifie que la ressource n'est pas occupée et réduire le sémaphore de 1 ; cela signifie que la ressource a été occupée et que le processus doit attendre lorsque d'autres processus libèrent des ressources, le processus sera suspendu jusqu'à ce que les ressources soient libérées et que le sémaphore soit supérieur à 0.

En PHP, vous pouvez utiliser les fonctions fournies par le module System V IPC pour faire fonctionner les sémaphores. L'exemple de code est le suivant :

<?php
$sem_key = ftok(__FILE__, 't'); // 生成一个唯一的键值
$sem_id = sem_get($sem_key); // 根据键值获取一个信号量
if (sem_acquire($sem_id)) { // 获取信号量
    // 执行需要互斥的代码
    sem_release($sem_id); // 释放信号量
}
?>

Dans l'exemple ci-dessus, nous avons utilisé la fonction ftok() pour générer une valeur de clé unique et obtenu un sémaphore via la fonction sem_get(). Utilisez ensuite la fonction sem_acquire() pour acquérir le sémaphore. Si l'acquisition réussit, cela signifie qu'aucun autre processus n'utilise actuellement la ressource et vous pouvez exécuter du code qui nécessite une exclusion mutuelle. Après l'exécution, utilisez la fonction sem_release() pour. relâchez le sémaphore.

Une chose à noter est que l'exécution du script PHP étant monothread, vous devez tenir compte de la situation des processus enfants lors de l'utilisation de sémaphores. Si plusieurs processus enfants utilisent la même ressource en même temps, le sémaphore doit être initialisé pour garantir que plusieurs processus enfants partagent le même sémaphore. À ce stade, vous pouvez d'abord obtenir le sémaphore et définir la valeur initiale dans le processus parent, puis extraire le processus enfant. Le processus enfant utilise d'abord la fonction sem_attach() pour obtenir le sémaphore avant d'utiliser la ressource, puis s'exécute. le code qui nécessite une exclusion mutuelle une fois l'acquisition réussie. L'exemple de code est le suivant :

<?php
$sem_key = ftok(__FILE__, 't'); // 生成一个唯一的键值
$sem_id = sem_get($sem_key, 1, 0666, 1); // 获取一个信号量，设置初值为1
if (pcntl_fork() == 0) { // fork出一个子进程
    $child_sem_id = sem_attach($sem_key); // 子进程获取信号量
    if (sem_acquire($child_sem_id)) { // 子进程获取信号量成功
        // 执行需要互斥的代码
        sem_release($child_sem_id); // 释放信号量
    }
    sem_remove($child_sem_id); // 子进程释放信号量
    exit;
}

if (sem_acquire($sem_id)) { // 父进程获取信号量成功
    // 执行需要互斥的代码
    sem_release($sem_id); // 释放信号量
}
sem_remove($sem_id); // 父进程释放信号量
?>

Dans l'exemple ci-dessus, nous avons utilisé la fonction pcntl_fork() pour débourser un processus enfant. Le processus enfant obtient le sémaphore créé dans le processus parent via la fonction sem_attach() et l'utilise après utilisation, la fonction sem_remove() doit être appelée pour libérer le sémaphore.

2. Mémoire partagée

La mémoire partagée signifie que plusieurs processus peuvent partager la même zone de mémoire et que chaque processus peut accéder à la zone de mémoire comme la mémoire locale. La mémoire partagée est similaire aux sémaphores dans la mesure où ils sont utilisés pour établir la communication et la synchronisation entre plusieurs processus, mais la différence avec les sémaphores est que la mémoire partagée n'est pas utilisée pour des opérations d'exclusion mutuelle, mais pour le partage de données.

En PHP, vous pouvez utiliser les fonctions fournies par le module System V IPC pour faire fonctionner la mémoire partagée. L'exemple de code est le suivant :

<?php
$shm_key = ftok(__FILE__, 't'); // 获取唯一的键值
$shm_id = shmop_open($shm_key, 'c', 0666, 1024); // 打开共享内存并设置大小为1024字节
if ($shm_id) {
    $data = 'hello world';
    shmop_write($shm_id, $data, 0); // 向共享内存写入数据
    $read_data = shmop_read($shm_id, 0, 11); // 从共享内存读取数据
    echo $read_data;
    shmop_delete($shm_id); // 删除共享内存
}
?>

Dans l'exemple ci-dessus, nous utilisons la fonction ftok() pour obtenir une valeur de clé unique, puis utilisons la fonction shmop_open() pour ouvrir une mémoire partagée d'une taille de 1024 octets, et le La fonction shmop_write() écrit dans la mémoire partagée Entrez les données, la fonction shmop_read() lit les données de la mémoire partagée et enfin utilisez la fonction shmop_delete() pour supprimer la mémoire partagée.

Il convient de noter que lors de l'utilisation de la mémoire partagée, vous devez tenir compte de la situation dans laquelle plusieurs processus exploitent la même zone de mémoire en même temps et qu'une incohérence des données peut survenir. À l'heure actuelle, il est recommandé d'utiliser des sémaphores pour contrôler les opérations de lecture et d'écriture sur la mémoire partagée afin de garantir qu'un seul processus lit et écrit dans la zone mémoire en même temps afin d'éviter toute incohérence des données.

Résumé

Cet article présente deux connaissances sous-jacentes liées à la communication inter-processus en PHP : le sémaphore et la mémoire partagée, et fournit un exemple de code pertinent. Lors de la programmation multi-processus ou de la programmation simultanée, la compréhension des sémaphores et de la mémoire partagée peut nous aider à mieux éviter les conflits entre les processus et à réaliser le partage de données.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!