PHP-Entwicklung: Verwendung von Coroutinen zur Verbesserung der Parallelitätsleistung

Coroutinen sind eine effiziente Technologie zur gleichzeitigen Programmierung, die in den letzten Jahren im Bereich der PHP-Entwicklung immer beliebter geworden ist. Durch die Verwendung von Coroutinen können CPU- und Speicherressourcen voll ausgenutzt, die Fähigkeiten zur gleichzeitigen Codeverarbeitung verbessert und dadurch die Systemleistung und -stabilität verbessert werden. In diesem Artikel wird die Verwendung von Coroutinen zur Verbesserung der Parallelitätsleistung von PHP vorgestellt, einschließlich des Konzepts von Coroutinen, der Implementierung von Coroutinen und der Anwendung von Coroutinen in der PHP-Entwicklung.

1. Übersicht über Coroutinen

Coroutinen sind leichtgewichtige Threads im Benutzermodus, die mit Betriebssystem-Threads oder -Prozessen verschachtelt werden können. Coroutinen implementieren die gleichzeitige Verarbeitung, indem sie mehrere Aufgaben in einem Thread ausführen, wodurch der Overhead durch Thread-Wechsel und Thread-Erstellung/-Ziel vermieden wird, wodurch eine ultimative Optimierung der CPU- und Speicherauslastung erreicht wird.

Die Vorteile von Coroutinen sind:

1. Bietet ein rein asynchrones Programmiermodell und vermeidet komplexe Programmiertechniken wie Rückruffunktionen und Parallelitätssperren.
2. Vermeiden Sie die hohen Kosten, die durch den Kontextwechsel von Multithreads und Multiprozessen entstehen.
3. Coroutinen (auch Lightweight-Threads genannt) sind leichtgewichtig, sodass eine große Anzahl von Coroutinen in einem Prozess oder Thread erstellt werden kann.
4. Coroutinen unterstützen effiziente I/O-Vorgänge und können Tausende von Verbindungen gleichzeitig verarbeiten.

2. Methoden zur Implementierung von Coroutinen

Es gibt zwei Hauptmethoden zur Implementierung von Coroutinen: Threads auf Benutzerebene und Threads auf Kernelebene. Threads auf Benutzerebene sind die Kernimplementierung des Coroutine-Musters, die eine gleichzeitige Planung zusätzlich zu Threads auf Kernelebene ermöglichen. Abbildung:

Threads auf Kernelebene sind Threads, die vom Betriebssystem bereitgestellt und vom Betriebssystem geplant werden, nicht vom Programmierer. Mehrere Threads auf Kernelebene können gleichzeitig ausgeführt werden, verfügen jedoch nicht über bestimmte spezielle Berechtigungen in der CPU. Bei Verwendung von Threads auf Kernelebene weist das Betriebssystem jedem Thread ausreichend Speicher zu. Der Nachteil besteht darin, dass die Kosten für das Erstellen und Zerstören von Threads höher sind.

Threads auf Benutzerebene werden über normalen Systemthreads ausgeführt, sodass ihre Leistung besser ist. Threads auf Benutzerebene werden von Programmierern in Programmen erstellt, um spezielle Aufgaben auszuführen. Das Betriebssystem erkennt oder plant keine Threads auf Benutzerebene, und die Planungs- und Kontextwechselmechanismen von Threads auf Benutzerebene werden vom Anwendungsentwickler verwaltet. Bei Verwendung von Threads auf Benutzerebene weist das Betriebssystem der Anwendung nur einen Thread zu, der schneller ausgeführt wird, wenn er auf die CPU fällt.

3. Anwendung von Coroutinen in PHP-Anwendungen

Coroutinen werden zunehmend in der PHP-Entwicklung eingesetzt, insbesondere in Szenarien mit hoher Parallelität. Im Folgenden werden drei Anwendungsszenarien von Coroutinen in PHP-Anwendungen vorgestellt.

1. Redis-Coroutine

Redis-Coroutine ist eine Hochleistungslösung, die die Redis-Datenbank nutzt. Durch die Verwendung von Redis-Coroutinen können häufige Redis-Verbindungsvorgänge vermieden und die Lese- und Schreibgeschwindigkeit der Redis-Datenbank verbessert werden. Die Verwendung der Redis-Coroutine ist wie folgt:

<?php
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$handler = SwooleCoroutine::create(function() use($redis) {
    $result = $redis->get('key');
});

SwooleCoroutine::resume($handler);

2. MySQL-Coroutine

MySQL-Coroutine ist eine Hochleistungslösung, die eine MySQL-Datenbank verwendet. Durch die Verwendung von MySQL-Coroutinen können häufige MySQL-Verbindungsvorgänge vermieden und die Lese- und Schreibgeschwindigkeit der MySQL-Datenbank verbessert werden. Die Verwendung von MySQL-Coroutinen ist wie folgt:

<?php
$mysql = new mysqli('localhost', 'root', '', 'test');
$handler = SwooleCoroutine::create(function() use($mysql) {
    $result = $mysql->query('SELECT * FROM `user`');
});

SwooleCoroutine::resume($handler);

3. Gleichzeitige Aufgabenverarbeitung

Koroutinen können auch zur gleichzeitigen Verarbeitung mehrerer Aufgaben verwendet werden, ohne andere Aufgaben zu blockieren. Dieses Szenario kommt häufig bei der Stapelverarbeitung von Daten und asynchronen Diensten vor. Wie folgt:

<?php
$handler1 = SwooleCoroutine::create(function() {
    //...
});

$handler2 = SwooleCoroutine::create(function() {
    //...
});

//等待所有任务执行结束并汇总结果
$results = SwooleCoroutine::wait([$handler1, $handler2]);

4. Zusammenfassung

Dieser Artikel stellt das Konzept, die Implementierung und die Anwendung von Coroutinen in der PHP-Entwicklung vor. Coroutinen sind eine effiziente Technologie zur gleichzeitigen Programmierung, die die Fähigkeiten zur gleichzeitigen Codeverarbeitung verbessern und die CPU- und Speicherressourcen voll ausnutzen kann, wodurch die Systemleistung und -stabilität verbessert wird. In tatsächlichen Anwendungen können Sie basierend auf verschiedenen Szenarien und Anforderungen die entsprechende Coroutine-Bibliothek und Implementierungsmethode auswählen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonPHP-Entwicklung: Verwendung von Coroutinen zur Verbesserung der Parallelitätsleistung. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!