PHP7核心剖析10之線程安全

這篇文章的內容介紹的是關於PHP7核心剖析10之線程安全，現在分享給大家，有需要的朋友可以參考一下

1.線程安全資源管理器

PHP的SAPI多數是單線程環境，例如cli、fpm、cgi，每個行程只啟動一個主線程，這種模式下是不存在線程安全問題的，但是也有多線程的環境，例如Apache，這種情況下就需要考慮線程安全的問題了，因為PHP中有很多全局變量，比如最常見的：EG、CG，如果多個線程共享同一個變量將會衝突，所以PHP為多線程的應用模型提供了一個安全機制：Zend線程安全(Zend Thread Safe, ZTS)。

PHP中專門為解決線程安全的問題抽像出了一個線程安全資源管理器(Thread Safe Resource Mananger, TSRM)，實現原理比較簡單：既然共用資源這麼困難那麼就乾脆不共用，各執行緒不再共享同一份全域變量，而是各複製一份，使用資料時各執行緒各取自己的副本，互不干擾。

typedef struct {
    size_t size; //资源的大小
    ts_allocate_ctor ctor; //初始化函数
    ts_allocate_dtor dtor;
    int done;
} tsrm_resource_type;

struct _tsrm_tls_entry {
    void **storage; //资源数组
    int count; //拥有的资源数:storage数组大小
    THREAD_T thread_id; //所属线程id
    tsrm_tls_entry *next;
};

如果一個資源會被多執行緒使用，那麼首先需要預先向TSRM註冊資源，然後TSRM為這個資源分配一個唯一的編號，並把這種資源的大小、初始化函數等保存到一個tsrm_resource_type結構中，各線程只能透過TSRM分配的那個編號訪問這個資源；然後當線程拿著這個編號獲取資源時TSRM如果發現是第一次請求，則會根據註冊時的資源大小分配一塊內存，然後呼叫初始化函數進行初始化，並把這塊資源保存下來供這個執行緒後續使用。

每個執行緒擁有一個tsrm_tls_entry結構，目前執行緒的所有資源都保存在storage陣列中，下標就是各資源的id。另外所有執行緒的tsrm_tls_entry結構透過一個陣列保存：tsrm_tls_table，這是個全域變數,每個執行緒的tsrm_tls_entry結構在這個陣列中的位置是根據執行緒id與預先設定的執行緒數(tsrm_tls_table_size)取模得到的，也就是說有可能多個執行緒保存在tsrm_tls_table同一位置，所以tsrm_tls_entry是個鍊錶，在尋找資源時先根據:執行緒id % tsrm_tls_table_size得到一個tsrm_tls_entry，然後開始遍歷鍊錶比較thread_id確定是否是目前執行緒的。

線程本地存儲(Thread Local Storage, TLS)，在創建完當前線程的tsrm_tls_entry後會把這個值保存到當前線程的TLS中，這樣在ts_resource()獲取資源時中就可以透過tsrm_tls_get()直接取到了，節省加鎖檢索的時間。

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