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php共享記憶體使用與訊號控制使用案例解析

php中世界最好的语言原創: 2018-05-16 10:24:351411瀏覽

這次帶給大家php共享記憶體使用與訊號控制使用案例解析，php共享記憶體使用與訊號控制使用的注意事項有哪些，以下就是實戰案例，一起來看一下。

共享記憶體

共享記憶體的使用主要是為了能夠在同一台機器不同的進程中共享一些數據，例如在多個php-fpm 進程中共享目前進程的使用情況。這種通訊也稱為進程間通訊（Inter-Process Communication），簡稱 IPC。

PHP 內建的 shmop 擴充功能 (Shared Memory Operations) 提供了一系列共享記憶體操作的函數（可能是用的人不多吧，這塊兒的文檔還沒有中文翻譯）。在 Linux 上，這些函數直接是透過呼叫 shm* 系列的函數來實現，而 Winodows 上也透過對系統函數的封裝實現了相同的呼叫。

主要函數：

shmop_close — 關閉共享記憶體區塊

##shmop_delete# — 刪除共享記憶體區塊

shmop_open — 建立或開啟共享記憶體區塊

shmop_read — 從共享記憶體區塊讀取資料

shmop_size — 取得共享記憶體區塊的大小

shmop_write — 寫入記憶體區塊中寫入資料

# 與此相關的還有一個很重要的函數：ftok，透過檔案的inode 資訊（*nix 上透過stat 或ls -i 指令查看）來建立IPC 的唯一key（檔案/資料夾的inode 是唯一的）。這個函數在 Linux 上也是直接呼叫同名的系統函數實現，Windows 上還是使用一些封裝。

一個簡單的計數範例：

<?php
# 创建一块共享内存
$shm_key = ftok(FILE, &#39;t&#39;);
$shm_id = shmop_open($shm_key, &#39;c&#39;, 0644, 8);
# 读取并写入数据
$count = (int) shmop_read($shm_id, 0, 8) + 1;
shmop_write($shm_id, str_pad($count, 8, &#39;0&#39;, STR_PAD_LEFT), 0);
// echo shmop_read($shm_id, 0, 8);
# 关闭内存块，并不会删除共享内存，只是清除 PHP 的资源
shmop_close($shm_id);

以上這段程式碼沒執行一次計數加 1，而且資料是在不同進程之間共享的。也就是說除非手動刪除這塊記憶體使用，否則這個資料是不會重置的。

有個需要稍微注意的點：shmop_open 的第二個參數是個flag，類似fopen 的第二個參數，其取值有以前幾個：

"a" 只讀存取；

"c" 如果記憶體片段不存在，則創建，如果存在，則可讀寫；

"w" 讀寫；

"n" 創建新的記憶體片段，如果同樣key 的已存在，則會建立失敗，這是為了安全使用共享記憶體考慮。

此外，由於使用的共享記憶體片段是固定長度的，在儲存和讀取的時候要計算好資料的長度，不然可能會寫入失敗或讀取空值。

訊號控制

既然上面使用到了共享記憶體存儲數據，就需要考慮是否有多個進程同時寫入數據到共享內存的情況，是否需要避免衝突。如果是這樣，就需要引入信號量進行控制。

PHP 也提供了類似的內建擴充sysvsem（這個擴充功能在Windows 環境下沒有，文件中將ftok 函數也歸到這個擴充功能中，但實際上ftok 是在標準函式庫中提供的，所以在Windows 下也是可用的）。

在說信號量控制之前，先說另外一件有意思的事情：看官方文檔你會發現這裡同樣也有共享內存操作的函數（shm_*），因為這其實是同一類別（或者說來自同一作者）的三個擴展，還有一個是sysvmsg（

隊列訊息）。函數的實作上稍有差別，但實際做的事情基本上都一樣。這和上文的 shmop 擴充有什麼差別呢？ shmop 原始碼下的README 檔案有簡單的說明：

PHP already had a shared memory extension (sysvshm) written by Christian Cartus 32982644a4ae8a6ce575374773bddd52, unfortunately this extension was designed PHP with PHP only in mind and offers high level features which are extremely bothersome for basic SHM we had in mind.

简单说来：sysvshm 扩展提供的方法并不是原封不动的存储用户的数据，而是先使用 PHP 的变量序列化函数对参数进行序列化然后再进行存储。这就导致通过这些方法存储的数据无法和非 PHP 进程共享。不过这样也能存储更丰富的 PHP 数据类型，上文的扩展中 shmop_write 只能写入字符串。那么为什么 sysvshm 同样不支持 Windows 呢？因为其并没有引入封装了 shm* 系列函数的tsrm_win32.h 的头文件。

引入信号控制之后的示例：

<?php
$id_key = ftok(FILE, &#39;t&#39;);
$sem_id = sem_get($id_key);
# 请求信号控制权
if (sem_acquire($sem_id)) {
  $shm_id = shmop_open($id_key, &#39;c&#39;, 0644, 8);
  # 读取并写入数据
  $count = (int) shmop_read($shm_id, 0, 8) + 1;
  shmop_write($shm_id, str_pad($count, 8, &#39;0&#39;, STR_PAD_LEFT), 0);
  // echo shmop_read($shm_id, 0, 8);
  # 关闭内存块
  shmop_close($shm_id);
  # 释放信号
  sem_release($sem_id);
}

但是本地想模拟实现写入冲突实际上是非常难的（考虑到计算机的执行速度）。在本地测试中，使用 for 循环操作时如果不使用shmop_close 关闭资源会出现无法打开共享内存的错误警告。这应该是因为正在共享内存被上一次操作占用中还没有释放导致。

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