PHP 시작하기: 세마포어 및 공유 메모리

PHP는 스크립팅 언어로서 네트워크 애플리케이션에 널리 사용됩니다. 일반적으로 PHP는 시스템의 기본 작업과 관련된 언어는 아니지만 동시 프로그래밍, 다중 프로세스 프로그래밍, 프로세스 간 통신 등과 같은 일부 특수 시나리오에서는 여전히 특정 이해가 필요합니다. 기본 시스템의. 이 기사에서는 프로세스 간 통신과 관련된 두 가지 낮은 수준의 지식인 세마포어와 공유 메모리를 소개하고 PHP에서 세마포어와 공유 메모리의 관련 사용 예를 제공합니다.

1. 세마포어

다중 프로세스 프로그래밍에서는 여러 프로세스 간의 상호 배타성을 보장하기 위해 동기화를 위해 몇 가지 기술적 수단을 사용해야 하는데, 세마포어가 그 중 하나입니다. 세마포어는 사용 가능한 리소스의 양을 나타내는 정수 값입니다. 프로세스가 리소스를 사용하기 전에 세마포어를 적용해야 합니다. 세마포어가 0보다 크면 프로세스가 리소스를 사용하고 세마포어가 0이면 세마포어를 1만큼 줄일 수 있음을 의미합니다. 이는 리소스가 사용 중이고 프로세스가 기다려야 함을 의미합니다. 다른 프로세스가 리소스를 해제하면 프로세스는 리소스가 해제되고 세마포어가 0보다 커질 때까지 일시 중지됩니다.

PHP에서는 System V IPC 모듈에서 제공하는 기능을 사용하여 세마포어를 작동할 수 있습니다. 샘플 코드는 다음과 같습니다.

<?php
$sem_key = ftok(__FILE__, 't'); // 生成一个唯一的键值
$sem_id = sem_get($sem_key); // 根据键值获取一个信号量
if (sem_acquire($sem_id)) { // 获取信号量
    // 执行需要互斥的代码
    sem_release($sem_id); // 释放信号量
}
?>

위 예제에서는 ftok() 함수를 사용하여 고유한 키 값을 생성하고 sem_get() 함수를 통해 세마포어를 얻었습니다. 그런 다음 sem_acquire() 함수를 사용하여 세마포어를 획득합니다. 획득에 성공하면 현재 다른 프로세스가 해당 리소스를 사용하고 있지 않다는 의미이며, 실행 후 sem_release() 함수를 사용하면 됩니다. 세마포어를 해제합니다.

한 가지 주의할 점은 PHP 스크립트 실행이 단일 스레드이므로 세마포어 사용 시 하위 프로세스의 상황을 고려해야 한다는 것입니다. 여러 하위 프로세스가 동시에 동일한 리소스를 사용하는 경우 여러 하위 프로세스가 동일한 세마포를 공유하도록 세마포를 초기화해야 합니다. 이때 먼저 부모 프로세스에서 세마포어를 얻어 초기값을 설정한 뒤 자식 프로세스를 분기하면 된다. 자식 프로세스는 자원을 사용하기 전에 먼저 sem_attach() 함수를 사용해 세마포어를 얻은 후 실행한다. 획득 성공 후 상호 배제가 필요한 코드입니다. 샘플 코드는 다음과 같습니다.

<?php
$sem_key = ftok(__FILE__, 't'); // 生成一个唯一的键值
$sem_id = sem_get($sem_key, 1, 0666, 1); // 获取一个信号量，设置初值为1
if (pcntl_fork() == 0) { // fork出一个子进程
    $child_sem_id = sem_attach($sem_key); // 子进程获取信号量
    if (sem_acquire($child_sem_id)) { // 子进程获取信号量成功
        // 执行需要互斥的代码
        sem_release($child_sem_id); // 释放信号量
    }
    sem_remove($child_sem_id); // 子进程释放信号量
    exit;
}

if (sem_acquire($sem_id)) { // 父进程获取信号量成功
    // 执行需要互斥的代码
    sem_release($sem_id); // 释放信号量
}
sem_remove($sem_id); // 父进程释放信号量
?>

위의 예에서는 pcntl_fork() 함수를 사용하여 하위 프로세스를 분기했습니다. 자식 프로세스는 부모 프로세스에서 생성된 세마포어를 sem_attach() 함수를 통해 얻어서 사용한다. 사용 후에는 sem_remove() 함수를 호출하여 세마포어를 해제해야 한다.

2. 공유 메모리

공유 메모리는 여러 프로세스가 동일한 메모리 영역을 공유할 수 있으며, 각 프로세스는 로컬 메모리처럼 메모리 영역에 액세스할 수 있음을 의미합니다. 공유 메모리는 여러 프로세스 간의 통신 및 동기화를 달성하는 데 사용된다는 점에서 세마포와 유사하지만 세마포와의 차이점은 공유 메모리가 상호 배제 작업에 사용되지 않고 데이터 공유에 사용된다는 점입니다.

PHP에서는 System V IPC 모듈에서 제공하는 기능을 이용하여 공유 메모리를 운용할 수 있습니다. 샘플 코드는 다음과 같습니다.

<?php
$shm_key = ftok(__FILE__, 't'); // 获取唯一的键值
$shm_id = shmop_open($shm_key, 'c', 0666, 1024); // 打开共享内存并设置大小为1024字节
if ($shm_id) {
    $data = 'hello world';
    shmop_write($shm_id, $data, 0); // 向共享内存写入数据
    $read_data = shmop_read($shm_id, 0, 11); // 从共享内存读取数据
    echo $read_data;
    shmop_delete($shm_id); // 删除共享内存
}
?>

위 예제에서는 ftok() 함수를 사용하여 고유한 키 값을 얻은 다음 shmop_open() 함수를 사용하여 1024바이트 크기의 공유 메모리를 열고, shmop_write() 함수는 공유 메모리에 씁니다. 데이터를 입력하면 shmop_read() 함수는 공유 메모리에서 데이터를 읽고 마지막으로 shmop_delete() 함수를 사용하여 공유 메모리를 삭제합니다.

공유 메모리를 사용할 때에는 여러 프로세스가 동시에 동일한 메모리 영역을 운영하게 되어 데이터 불일치가 발생할 수 있는 상황을 고려해야 합니다. 이때 데이터 불일치를 방지하기 위해 세마포어를 사용하여 공유 메모리에 대한 읽기 및 쓰기 작업을 제어하여 하나의 프로세스만 메모리 영역에 동시에 읽고 쓸 수 있도록 하는 것이 좋습니다.

요약

이 기사에서는 PHP의 프로세스 간 통신과 관련된 두 가지 기본 지식인 세마포어와 공유 메모리를 소개하고 관련 예제 코드를 제공합니다. 다중 프로세스 프로그래밍이나 동시 프로그래밍을 수행할 때 세마포어와 공유 메모리를 이해하면 프로세스 간의 충돌을 더 잘 피하고 데이터 공유를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

위 내용은 PHP 시작하기: 세마포어 및 공유 메모리의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!