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PHP でコルーチンを使用するにはどうすればよいですか?

王林

リリース： 2023-05-12 08:36:02

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同時実行性の高いシナリオでは従来のマルチスレッドモデルのパフォーマンスのボトルネックにより、コルーチンが PHP プログラミングの分野で注目を集めています。コルーチンは、単一のスレッドで複数のタスクの同時実行を実装できる軽量のスレッドです。 PHP 言語エコシステムでは、コルーチンが広く使用されており、たとえば、Swoole や Workerman などのフレームワークがコルーチンをサポートしています。

それでは、PHP でコルーチンを使用するにはどうすればよいでしょうか?この記事では、コルーチンの動作原理を理解し、実際の開発でコードのパフォーマンスを向上させるためにコルーチンを合理的に使用する方法を理解するために、基本的な使用方法と一般的な注意事項を紹介します。

コルーチンの基本概念

従来のマルチスレッドモデルでは、各スレッドに独自の実行スタック、レジスタ、およびその他のリソースがあります。スレッドが切り替わるときは、現在のスレッドの状態を保存し、他のスレッドの状態を復元する必要があります。この状態遷移は非常にコストがかかり、同時実行性が高いシナリオではパフォーマンスの最適化には役立ちません。コルーチンは、より軽量な同時処理方法です。コルーチンをサポートするために追加のスレッドやプロセスは必要ありません。代わりに、単一スレッドのタイムスライスを使用して複数のタスクを交互に実行し、同時処理の効果を実現します。

コルーチンは、「共同マルチタスク」の考え方に基づいた同時プログラミングモデルであり、その核となるのは「一時停止」と「再開」操作です。コルーチンでは、各タスクは 1 つのコルーチンです。その実行は強制的に中断されません。代わりに、ブロック操作に遭遇したときに積極的に一時停止し、他のコルーチンの実行が完了するのを待ってから実行を再開します。これにより、単一のタスクが実現されます。スレッド内での複数のタスクの同時処理。

コルーチンの使用方法

PHP 言語では、コルーチンの実装は、Swoole、Workerman、ReactPHP などの特定のフレームワークと拡張ライブラリに依存します。これらのフレームワークはコルーチンプログラミングのインフラストラクチャを提供するため、開発者は特定の API と開発仕様に従うだけで、非同期の非ブロッキングプログラムをコルーチンスタイルの同期ブロッキングプログラムに変換できます。

Swoole を例として、簡単なコルーチンの例を次に示します。

<?php

use SwooleCoroutine;

Coroutineun(function () {
    // 创建协程
    $cid = Coroutine::getCid();

    echo "协程 {$cid} 开始执行
";

    // 模拟阻塞事件
    Coroutine::sleep(1);

    echo "协程 {$cid} 执行完毕
";
});

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SwooleCoroutineun() メソッドを通じて新しいコルーチンを作成し、指定されたコールバック関数を実行します。コールバック関数内で、SwooleCoroutine クラスのメソッドを使用して、Coroutine::sleep() ブロッキング待機のシミュレート、Coroutine などのコルーチンのさまざまな操作を実装できます。 ::yield ()執行権等を放棄します。コルーチンの実行後、SwooleCoroutine::close() メソッドを呼び出してリソースを解放します。

コルーチンプログラミングにおける最も一般的なアプリケーションシナリオは、ファイルの読み取りと書き込み、ネットワークリクエストなどの非同期のノンブロッキング I/O 操作です。非同期プログラミングを簡素化するための一般的なアプローチは、コルーチンを使用して非同期操作をカプセル化し、それらを同期ブロッキングとしてプログラムすることで、コードの論理構造を簡素化します。

以下は、Swoole コルーチンを使用してカプセル化されたファイルの読み取りおよび書き込み操作です:

<?php

use SwooleCoroutineSystem;

Coroutineun(function () {
    // 打开文件
    $file = fopen('test.txt', 'r+');

    // 读取文件
    $data = System::read($file, filesize('test.txt'));

    // 关闭文件
    fclose($file);

    echo $data;
});

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上記のコードでは、fopen() メソッドを使用してファイルを開きます。次に、SwooleCoroutineSystem::read() メソッドを使用してファイルデータを読み取ります。コルーチンでは、ファイルの読み取りと書き込みが IO 操作をブロックしているため、コールバック関数を使用する必要はなく、同期ブロック方式でコードを直接記述します。コルーチンのスケジューリングメカニズムを通じて、ファイルの読み取りおよび書き込みプロセス中に他のコルーチンが実行を継続できるようにすることができます。

コルーチンに関する注意事項

コルーチンはプログラムの同時処理効率を効果的に向上させることができますが、さまざまな奇妙な問題を避けるために、コルーチンを使用する際にはいくつかの詳細に注意する必要があります。

コルーチンのスケジューリングは高価です

コルーチンの切り替えはスレッドやプロセスの切り替えよりもはるかに高速ですが、コルーチンの数が多い場合、コルーチンのプログラムスケジューリングのオーバーヘッドが発生します。まだ無視できるものではありません。したがって、コルーチンプログラミングを使用する場合は、コルーチンの数を制御し、頻繁な切り替え操作を避けるように努める必要があります。

コルーチンはクロスプロセスできません

コルーチンは単一プロセスモデル設計に基づいており、リソースのクロスプロセス共有をサポートできません。そのため、スレッドセーフ性を高める必要があります。コルーチンを使用するときの注意点とプロセス分離の問題。

コルーチンによりリソースリークが発生する可能性がある

コルーチンの動作方法がスレッドやプロセスとは異なるため、コルーチンプログラミングではリソースリークが簡単に発生する可能性があります。たとえば、リソースの解放の忘れ、ループ内の非同期呼び出しなどです。したがって、コルーチンを使用してプログラミングする場合は、リソース管理とメモリ使用量に特別な注意を払う必要があります。

結論

この記事では、PHP コルーチンの基本的な概念、使い方、注意点を紹介します。コルーチンの動作原理と実際の応用シナリオを理解することで、コルーチンプログラミングテクノロジをよりよく習得し、大規模な同時タスクをより効率的に処理できるようになります。実際のプロジェクト開発において、コルーチンは必須のスキルとなっており、今後ますますコルーチンの活用範囲は広がっていくと思います。

以上がPHP でコルーチンを使用するにはどうすればよいですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。