Pembangunan PHP: Cara menggunakan coroutine untuk meningkatkan prestasi serentak

Coroutine ialah teknologi pengaturcaraan serentak yang cekap yang telah menjadi semakin popular dalam bidang pembangunan PHP sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Menggunakan coroutine boleh menggunakan sepenuhnya sumber CPU dan memori, meningkatkan keupayaan pemprosesan serentak kod, dan dengan itu meningkatkan prestasi dan kestabilan sistem. Artikel ini akan memperkenalkan cara menggunakan coroutine untuk meningkatkan prestasi concurrency PHP, termasuk konsep coroutine, pelaksanaan coroutine dan aplikasi coroutine dalam pembangunan PHP.

1. Gambaran keseluruhan coroutine

Coroutine ialah utas ringan dalam mod pengguna yang boleh disarangkan dengan urutan atau proses sistem pengendalian. Coroutine mencapai pemprosesan serentak dengan menjalankan berbilang tugas dalam satu utas, mengelakkan overhed penukaran benang dan penciptaan/tujuan benang, dengan itu mencapai pengoptimuman muktamad dalam penggunaan CPU dan memori.

Kelebihan coroutine ialah:

1. Menyediakan model pengaturcaraan tak segerak tulen, mengelakkan teknik pengaturcaraan yang rumit seperti fungsi panggil balik dan kunci serentak.
2. Mengelakkan kos penukaran konteks yang tinggi disebabkan oleh berbilang benang dan berbilang proses.
3. Coroutine (juga dipanggil benang ringan) adalah ringan, jadi sejumlah besar coroutine boleh dibuat dalam proses atau benang.
4. Coroutines menyokong operasi I/O yang cekap dan boleh mengendalikan beribu-ribu sambungan secara serentak.

2. Kaedah pelaksanaan Coroutine

Terdapat dua cara utama untuk melaksanakan coroutine: utas peringkat pengguna dan utas peringkat kernel. Benang peringkat pengguna ialah pelaksanaan teras corak coroutine, yang menyediakan penjadualan serentak di atas benang peringkat kernel. Ilustrasi:

Benang peringkat kernel ialah urutan yang disediakan oleh sistem pengendalian dan dijadualkan oleh sistem pengendalian, bukan pengaturcara. Berbilang benang peringkat kernel boleh dilaksanakan secara serentak, tetapi mereka tidak mempunyai kebenaran khas tertentu dalam CPU. Apabila menggunakan benang peringkat kernel, sistem pengendalian memperuntukkan memori yang mencukupi untuk setiap utas. Kelemahannya ialah kos mencipta dan memusnahkan benang lebih tinggi.

Urut peringkat pengguna dijalankan di atas urutan sistem biasa, jadi prestasinya lebih baik. Benang peringkat pengguna dicipta oleh pengaturcara dalam program untuk menyelesaikan tugas khas. Sistem pengendalian tidak mengesan atau menjadualkan urutan peringkat pengguna, dan mekanisme penjadualan dan penukaran konteks bagi urutan peringkat pengguna diuruskan oleh pembangun aplikasi. Apabila menggunakan benang peringkat pengguna, sistem pengendalian memperuntukkan hanya satu utas kepada aplikasi, yang berjalan lebih cepat apabila ia jatuh pada CPU.

3. Aplikasi coroutine dalam aplikasi PHP

Coroutine semakin banyak digunakan dalam pembangunan PHP, terutamanya dalam senario konkurensi tinggi. Berikut memperkenalkan tiga senario aplikasi coroutine dalam aplikasi PHP.

1. Redis coroutine

Redis coroutine ialah penyelesaian berprestasi tinggi menggunakan pangkalan data Redis. Menggunakan coroutine Redis boleh mengelakkan operasi sambungan Redis yang kerap dan meningkatkan kelajuan baca dan tulis pangkalan data Redis. Penggunaan Redis coroutine adalah seperti berikut:

<?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 ialah penyelesaian berprestasi tinggi menggunakan pangkalan data MySQL. Menggunakan coroutine MySQL boleh mengelakkan operasi sambungan MySQL yang kerap dan meningkatkan kelajuan membaca dan menulis pangkalan data MySQL. Penggunaan coroutine MySQL adalah seperti berikut:

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

SwooleCoroutine::resume($handler);

3. Pemprosesan tugas serentak

Coroutine juga boleh digunakan untuk memproses tugasan serentak boleh dilaksanakan pada masa yang sama tanpa menyekat tugas-tugas lain. Senario ini adalah perkara biasa dalam pemprosesan kumpulan data dan perkhidmatan tak segerak. Seperti berikut:

<?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. Ringkasan

Artikel ini memperkenalkan konsep, pelaksanaan dan aplikasi coroutine dalam pembangunan PHP. Coroutines ialah teknologi pengaturcaraan serentak yang cekap yang boleh meningkatkan keupayaan pemprosesan serentak kod dan menggunakan sepenuhnya sumber CPU dan memori, dengan itu meningkatkan prestasi dan kestabilan sistem. Dalam aplikasi sebenar, anda boleh memilih perpustakaan coroutine yang sesuai dan kaedah pelaksanaan berdasarkan senario dan keperluan yang berbeza.

Atas ialah kandungan terperinci Pembangunan PHP: Cara menggunakan coroutine untuk meningkatkan prestasi serentak. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!