多进程共享数据
最后更新于：2022-04-02 06:16:24
# 多进程共享数据
[TOC]
由于`PHP`语言不支持多线程，因此`Swoole`使用多进程模式。在多进程模式下存在进程内存隔离，在工作进程内修改`global`全局变量和超全局变量时，在其他进程是无效的。
> 设置`worker_num=1`时，不存在进程隔离，可以使用全局变量保存数据
## 进程隔离
~~~
$fds = array();
$server->on('connect', function ($server, $fd){
echo "connection open: {$fd}\n";
global $fds;
$fds[] = $fd;
var_dump($fds);
});
~~~
`$fds`虽然是全局变量，但只在当前的进程内有效。`Swoole`服务器底层会创建多个`Worker`进程，在`var_dump($fds)`打印出来的值，只有部分连接的`fd`。
对应的解决方案就是使用外部存储服务：
* 数据库，如：`MySQL`、`MongoDB`
* 缓存服务器，如：`Redis`、`Memcache`
* 磁盘文件，多进程并发读写时需要加锁
普通的数据库和磁盘文件操作，存在较多`IO`等待时间。因此推荐使用：
* `Redis`内存数据库，读写速度非常快
* `/dev/shm`内存文件系统，读写操作全部在内存中完成，无`IO`消耗，性能极高
除了使用存储之外，还可以使用共享内存来保存数据
## 共享内存
`PHP`提供了多套共享内存的扩展，但实际上真正在实际项目中可用的并不多。
#### shm 扩展
提供了`shm_put_var`/`shm_get_var`共享内存读写方法。但其底层实现使用链表结构，在保存大量数值时时间复杂度为`O(N)`，性能非常差。并且读写数据没有加锁，存在数据同步问题，需要使用者自行加锁。
> 不推荐使用
#### shmop 扩展
提供了`shmop_read`/`shmop_write`共享内存读写方法。仅提供了基础的共享内存操作指令，并未提供数据结构和封装。不适合普通开发者使用。
> 不推荐使用
#### apcu 扩展
提供了`apc_fetch`/`apc_store`可以使用`Key-Value`方式访问。`APC`扩展总体上是可以用于实际项目的，缺点是锁的粒度较粗，在大量并发读写操作时锁的碰撞较为密集。
> `yac`扩展，不适合用于保存数据，其设计原理导致存在一定的数据`miss`率，仅作为缓存，不可作为存储
#### Swoole\\Table
`Swoole`官方提供的共享内存读写工具，提供了`Key-Value`操作方式，使用非常简单。底层使用自旋锁实现，在大量并发读写操作时性能依然非常强劲。推荐使用。`Table`仍然存在两个缺点，使用时需要根据实际情况来选择。
* 提前申请内存，`Table`在使用前就需要分配好内存，可能会占用较多内存
* 无法动态扩容，`Table`内存管理是静态的，不支持动态申请新内存，因此一个`Table`在设置好行数并创建之后，使用时不能超过限制
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