詳解PHP中被忽略的效能最佳化利器：生成器

如果是做Python或是其他語言的小夥伴，對於生成器應該不陌生。但很多PHP開發者或許都不知道生成器這個功能，可能是因為生成器是PHP 5.5.0才引進的功能，也可以是生成器作用不是很明顯。但是，生成器功能的確非常有用。

優點

直接講概念估計你聽完還是一頭霧水，所以我們先來說說優點，也許能勾起你的興趣。那麼生成器有哪些優點，如下：

• 生成器會對PHP應用的效能有非常大的影響
• PHP程式碼運行時節省大量的記憶體
• 比較適合計算大量的資料

那麼，這些神奇的功能究竟是如何做到的呢？我們先來舉個例子。

概念引入

首先，放下生成器概念的包袱，來看一個簡單的PHP函數：

function createRange($number){
    $data = [];
    for($i=0;$i<$number;$i++){
        $data[] = time();
    }
    return $data;
}复制代码

這是一個非常常見的PHP函數，我們在處理一些數組的時候常常會被使用。這裡的程式碼也非常簡單：

1. 我們建立一個函數。
2. 函數內包含一個for循環，我們循環的把目前時間放到$data裡面
3. ##for#循環執行完畢，把$data返回出去。

下面沒完，我們繼續。我們再寫一個函數，把這個函數的回傳值循環印出來：

$result = createRange(10); // 这里调用上面我们创建的函数
foreach($result as $value){
    sleep(1);//这里停顿1秒，我们后续有用
    echo $value.&#39;<br />&#39;;
}复制代码

我們在瀏覽器裡面看一下運行結果：


這裡非常完美，沒有任何問題。 （當然

sleep(1)效果你們看不出來）

思考一個問題

我們注意到，在呼叫函數

createRange的時候給$number的傳值是10，一個很小的數字。假設，現在傳遞一個值10000000（1000萬）。

那麼，在函數

createRange裡面，for循環就需要執行1000萬次。且有1000萬個值被放到$data裡面，而$data陣列在是被放在記憶體內。所以，在呼叫函數時候會佔用大量記憶體。

這裡，生成器就可以大顯身手了。

建立生成器

我們直接修改程式碼，你們注意觀察：

function createRange($number){
    for($i=0;$i<$number;$i++){
        yield time();
    }
}复制代码

看下這段和剛剛很像的程式碼，我們刪除了陣列

$ data，而且也沒有回傳任何內容，而是在time()之前使用了一個關鍵字yield

使用生成器

我們再運行一下第二段代碼：

$result = createRange(10); // 这里调用上面我们创建的函数
foreach($result as $value){
    sleep(1);
    echo $value.&#39;<br />&#39;;
}复制代码


我們奇蹟般的發現了，輸出的值和第一次沒有使用生成器的不一樣。這裡的值（時間戳記）中間間隔了1秒。

這裡的間隔一秒其實就是

sleep(1)造成的後果。但為什麼第一次沒有間隔呢？那是因為：

未使用生成器時：
• createRange函數內的for循環結果很快就會放到$data中，並且立即返回。所以，foreach循環的是一個固定的陣列。
使用生成器時：
• createRange的值不是一次快速生成，而是依賴foreach循環。 foreach迴圈一次，for執行一次。

到這裡，你應該會對生成器有點兒頭緒。

深入理解生成器

程式碼剖析

下面我們來對於剛剛的程式碼進行剖析。

function createRange($number){
    for($i=0;$i<$number;$i++){
        yield time();
    }
}

$result = createRange(10); // 这里调用上面我们创建的函数
foreach($result as $value){
    sleep(1);
    echo $value.&#39;<br />&#39;;
}复制代码

我們來還原一下程式碼執行過程。

首先呼叫
1. createRange函數，傳入參數10，但是for值執行了一次然後停止了，並且告訴foreach第一次迴圈可以用的值。
2. foreach開始對$result循環，進來首先sleep(1)，然後開始使用for給的一個值執行輸出。
3. foreach準備第二次循環，在開始第二次循環之前，它向#​​##for循環又請求了一次。
for
4. 循環於是又執行了一次，將生成的時間戳告訴foreach.
foreach
5. 拿到第二個值，並且輸出。由於foreach中sleep(1)，所以，for循環延遲了1秒生成目前時間##所以，整個程式碼執行中，總是只有一個記錄值參與循環，記憶體中只有一則資訊。

無論開始傳入的

$number

有多大，由於不會立即產生所有結果集，所以記憶體總是一條循環的值。

概念理解

到這裡，你應該已經大概理解什麼是生成器了。下面我們來說下生成器原理。

首先明确一个概念：生成器yield关键字不是返回值，他的专业术语叫产出值，只是生成一个值

那么代码中foreach循环的是什么？其实是PHP在使用生成器的时候，会返回一个Generator类的对象。foreach可以对该对象进行迭代，每一次迭代，PHP会通过Generator实例计算出下一次需要迭代的值。这样foreach就知道下一次需要迭代的值了。

而且，在运行中for循环执行后，会立即停止。等待foreach下次循环时候再次和for索要下次的值的时候，for循环才会再执行一次，然后立即再次停止。直到不满足条件不执行结束。

实际开发应用

很多PHP开发者不了解生成器，其实主要是不了解应用领域。那么，生成器在实际开发中有哪些应用？

读取超大文件

PHP开发很多时候都要读取大文件，比如csv文件、text文件，或者一些日志文件。这些文件如果很大，比如5个G。这时，直接一次性把所有的内容读取到内存中计算不太现实。

这里生成器就可以派上用场啦。简单看个例子：读取text文件


我们创建一个text文本文档，并在其中输入几行文字，示范读取。

<?php
header("content-type:text/html;charset=utf-8");
function readTxt()
{
    # code...
    $handle = fopen("./test.txt", &#39;rb&#39;);

    while (feof($handle)===false) {
        # code...
        yield fgets($handle);
    }

    fclose($handle);
}

foreach (readTxt() as $key => $value) {
    # code...
    echo $value.&#39;<br />&#39;;
}复制代码


通过上图的输出结果我们可以看出代码完全正常。

但是，背后的代码执行规则却一点儿也不一样。使用生成器读取文件，第一次读取了第一行，第二次读取了第二行，以此类推，每次被加载到内存中的文字只有一行，大大的减小了内存的使用。

这样，即使读取上G的文本也不用担心，完全可以像读取很小文件一样编写代码。

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