协程：Go + Chan + Defer
最后更新于：2022-04-02 06:16:31
# 协程：Go + Chan + Defer
[TOC]
`Swoole4`为`PHP`语言提供了强大的`CSP`协程编程模式。底层提供了`3`个关键词，可以方便地实现各类功能。
* `Swoole4`提供的`PHP协程`语法借鉴自`Golang`，在此向`GO`开发组致敬
* `PHP+Swoole`协程可以与`Golang`很好地互补。`Golang`：静态语言，严谨强大性能好，`PHP+Swoole`：动态语言，灵活简单易用
> 本文基于`Swoole-4.2.9`和`PHP-7.2.9`版本
# 关键词
* `go`：创建一个协程
* `chan`：创建一个通道
* `defer`：延迟任务，在协程退出时执行，先进后出
这`3`个功能底层现全部为**内存操作**，没有任何`IO`资源消耗。就像`PHP`的`Array`一样是非常廉价的。如果有需要就可以直接使用。这与`socket`和`file`操作不同，后者需要向操作系统申请端口和文件描述符，读写可能会产生阻塞的`IO`等待。
# 协程并发
使用`go`函数可以让一个函数并发地去执行。在编程过程中，如果某一段逻辑可以并发执行，就可以将它放置到`go`协程中执行。
## 顺序执行
~~~
function test1()
{
sleep(1);
echo "b";
}
function test2()
{
sleep(2);
echo "c";
}
test1();
test2();
~~~
#### 执行结果：
~~~
htf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ time php b1.php
bc
real 0m3.080s
user 0m0.016s
sys 0m0.063s
htf@LAPTOP-0K15EFQI:~$
~~~
上述代码中，`test1`和`test2`会顺序执行，需要`3`秒才能执行完成。
## 并发执行
使用`go`创建协程，可以让`test1`和`test2`两个函数变成并发执行。
~~~
Swoole\Runtime::enableCoroutine();
go(function ()
{
sleep(1);
echo "b";
});
go(function ()
{
sleep(2);
echo "c";
});
~~~
> `Swoole\Runtime::enableCoroutine()`作用是将`PHP`提供的`stream`、`sleep`、`pdo`、`mysqli`、`redis`等功能从同步阻塞切换为协程的异步`IO`
#### 执行结果：
~~~
bchtf@LAPTOP-0K15EFQI:~$ time php co.php
bc
real 0m2.076s
user 0m0.000s
sys 0m0.078s
htf@LAPTOP-0K15EFQI:~$
~~~
可以看到这里只用了`2`秒就执行完成了。
* 顺序执行耗时等于所有任务执行耗时的总和 ：`t1+t2+t3...`
* 并发执行耗时等于所有任务执行耗时的最大值 ：`max(t1, t2, t3, ...)`
# 协程通信
有了`go`关键词之后，并发编程就简单多了。与此同时又带来了新问题，如果有`2`个协程并发执行，另外一个协程，需要依赖这两个协程的执行结果，如果解决此问题呢？
答案就是使用通道（`Channel`），在`Swoole4`协程中使用`new chan`就可以创建一个通道。通道可以理解为自带协程调度的队列。它有两个接口`push`和`pop`：
* `push`：向通道中写入内容，如果已满，它会进入等待状态，有空间时自动恢复
* `pop`：从通道中读取内容，如果为空，它会进入等待状态，有数据时自动恢复
使用通道可以很方便地实现**并发管理**。
~~~
$chan = new chan(2);
# 协程1
go (function () use ($chan) {
$result = [];
for ($i = 0; $i < 2; $i++)
{
$result += $chan->pop();
}
var_dump($result);
});
# 协程2
go(function () use ($chan) {
$cli = new Swoole\Coroutine\Http\Client('www.qq.com', 80);
$cli->set(['timeout' => 10]);
$cli->setHeaders([
'Host' => "www.qq.com",
"User-Agent" => 'Chrome/49.0.2587.3',
'Accept' => 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml',
'Accept-Encoding' => 'gzip',
]);
$ret = $cli->get('/');
// $cli->body 响应内容过大，这里用 Http 状态码作为测试
$chan->push(['www.qq.com' => $cli->statusCode]);
});
# 协程3
go(function () use ($chan) {
$cli = new Swoole\Coroutine\Http\Client('www.163.com', 80);
$cli->set(['timeout' => 10]);
$cli->setHeaders([
'Host' => "www.163.com",
"User-Agent" => 'Chrome/49.0.2587.3',
'Accept' => 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml',
'Accept-Encoding' => 'gzip',
]);
$ret = $cli->get('/');
// $cli->body 响应内容过大，这里用 Http 状态码作为测试
$chan->push(['www.163.com' => $cli->statusCode]);
});
~~~
#### 执行结果：
~~~
htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$ time php co2.php
array(2) {
["www.qq.com"]=>
int(302)
["www.163.com"]=>
int(200)
}
real 0m0.268s
user 0m0.016s
sys 0m0.109s
htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$
~~~
这里使用`go`创建了`3`个协程，协程`2`和协程`3`分别请求`qq.com`和`163.com`主页。协程`1`需要拿到`Http`请求的结果。这里使用了`chan`来实现并发管理。
* 协程`1`循环两次对通道进行`pop`，因为队列为空，它会进入等待状态
* 协程`2`和协程`3`执行完成后，会`push`数据，协程`1`拿到了结果，继续向下执行
# 延迟任务
在协程编程中，可能需要在协程退出时自动执行一些任务，做清理工作。类似于`PHP`的`register_shutdown_function`，在`Swoole4`中可以使用`defer`实现。
~~~
Swoole\Runtime::enableCoroutine();
go(function () {
echo "a";
defer(function () {
echo "~a";
});
echo "b";
defer(function () {
echo "~b";
});
sleep(1);
echo "c";
});
~~~
#### 执行结果：
~~~
htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$ time php defer.php
abc~b~a
real 0m1.068s
user 0m0.016s
sys 0m0.047s
htf@LAPTOP-0K15EFQI:~/swoole-src/examples/5.0$
~~~
# 结语
`Swoole4`提供的`Go + Chan + Defer`为`PHP`带来了一种全新的`CSP`并发编程模式。灵活使用`Swoole4`提供的各项特性，可以解决工作中各类复杂功能的设计和开发。
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