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探索 PHP 中的並發性和並行性：實作教學和技巧

DDD

發布： 2024-09-14 06:25:39

原創

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Exploring Concurrency and Parallelism in PHP: Hands-On Tutorials and Tips

理解並發性和平行性對於編寫高效的 PHP 應用程式至關重要，尤其是在處理需要同時處理的多個任務或操作時。這是一個了解和實作 PHP 並發性和平行性的逐步指南，包含實作範例和說明。

1.併發與並行

並發：是指系統透過交錯執行同時處理多個任務的能力。這並不一定意味著任務是同時執行的，只是對它們進行管理，以便它們看起來是同時進行的。
並行：涉及同時執行多個任務，利用多個處理器或核心。這是並發的子集，其中任務實際上是並行運行的。

2. PHP 中的並發

PHP 傳統上是單線程的，這意味著它一次處理一項任務。然而，並發仍然可以透過非同步處理和使用外部工具等技術來實現。

2.1。使用 pcntl_fork 實現並發

PHP 中的 pcntl（進程控制）擴充允許進行進程控制，並可用於透過分叉進程來實現並發。

先決條件：

確保在您的 PHP 安裝中啟用了 pcntl 擴充功能。

範例：

<?php
// Check if pcntl is available
if (!function_exists('pcntl_fork')) {
    die('The pcntl extension is not available.');
}

$pid = pcntl_fork();

if ($pid == -1) {
    // Fork failed
    die('Could not fork');
} elseif ($pid) {
    // Parent process
    echo "Parent Process\n";
    pcntl_wait($status); // Wait for child process to finish
} else {
    // Child process
    echo "Child Process\n";
    sleep(2); // Simulate a task
    echo "Child Process Finished\n";
}
?>

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說明：

pcntl_fork() 建立一個新流程。
父行程和子行程同時運作。
父行程使用 pcntl_wait() 等待子程序完成。

2.2。使用 ReactPHP 進行非同步處理

ReactPHP 是一個 PHP 事件驅動程式程式庫，允許非同步操作。

安裝：

composer require react/event-loop

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範例：

<?php
require 'vendor/autoload.php';

use React\EventLoop\Factory;
use React\Promise\PromiseInterface;

$loop = Factory::create();

// Function to simulate an asynchronous task
function asyncTask($name) {
    return new PromiseInterface(function ($resolve, $reject) use ($name) {
        echo "Starting $name...\n";
        sleep(2); // Simulate a delay
        echo "$name completed.\n";
        $resolve();
    });
}

$promise1 = asyncTask('Task 1');
$promise2 = asyncTask('Task 2');

// Wait for all promises to complete
$loop->run();
?>

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說明：

ReactPHP 支援非同步任務執行。
任務同時運行，事件循環管理它們的執行。

3. PHP 中的平行性

並行性涉及同時執行多個任務。在 PHP 中，這可以使用專為並行處理設計的工具和函式庫來實現。

3.1。使用並行擴充

並行擴充允許透過啟用多執行緒在 PHP 中進行並行處理。

安裝：

使用 PECL 安裝並行擴充功能或從原始程式碼編譯它。

範例：

<?php
// Check if parallel is available
if (!extension_loaded('parallel')) {
    die('The parallel extension is not available.');
}

use parallel\{Runtime, Future};

// Function to run in parallel
function task($name) {
    echo "Task $name started\n";
    sleep(2); // Simulate a task
    echo "Task $name completed\n";
}

// Create runtime environments
$runtime1 = new Runtime();
$runtime2 = new Runtime();

// Start tasks in parallel
$future1 = $runtime1->run(function() {
    task('1');
});
$future2 = $runtime2->run(function() {
    task('2');
});

// Wait for tasks to complete
$future1->value();
$future2->value();
?>

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說明：

並行可以建立多個運行時環境。
任務在不同執行緒上並行運行。

3.2。使用 pthreads 擴充

pthreads 擴充功能允許 PHP 腳本建立、讀取和寫入執行緒。

安裝：

使用 PECL 安裝 pthreads 擴充。

範例：

<?php
// Check if pthreads is available
if (!extension_loaded('pthreads')) {
    die('The pthreads extension is not available.');
}

class Worker extends Thread {
    private $name;

    public function __construct($name) {
        $this->name = $name;
    }

    public function run() {
        echo "Thread {$this->name} started\n";
        sleep(2); // Simulate a task
        echo "Thread {$this->name} completed\n";
    }
}

$worker1 = new Worker('1');
$worker2 = new Worker('2');

// Start threads
$worker1->start();
$worker2->start();

// Join threads to main script
$worker1->join();
$worker2->join();
?>

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說明：