PHP 協程

協程，又稱微線程，纖程。英文名Coroutine。
協程的概念很早就提出來了，但直到最近幾年才在某些語言（如Lua）中得到廣泛應用。

子程序，或者稱為函數，在所有語言中都是層級調用，比如A調用B，B在執行過程中又調用了C，C執行完畢返回，B執行完畢返回，最后是A執行完畢。

所以子程序調用是通過棧實現的，一個線程就是執行一個子程序。子程序調用總是一個入口，一次返回，調用順序是明確的。而協程的調用和子程序不同。

協程看上去也是子程序，但執行過程中，在子程序內部可中斷，然后轉而執行別的子程序，在適當的時候再返回來接着執行。

注意，在一個子程序中中斷，去執行其他子程序，不是函數調用，有點類似CPU的中斷。比如子程序A、B：

def A(): 
    print '1' 
    print '2' 
    print '3'

def B(): 
    print 'x' 
    print 'y' 
    print 'z'

 

假設由協程執行，在執行A的過程中，可以隨時中斷去執行B，B也可能中斷再去執行A，結果可能是：12xy3z

看起來A、B的執行有點像多線程，但協程的特點在於是一個線程執行，那和多線程比，協程有何優勢？

最大的優勢就是協程極高的執行效率。因為子程序切換不是線程切換，而是由程序自身控制，因此沒有線程切換的開銷，和多線程比，線程數量越多，協程的性能優勢就越明顯。

第二大優勢就是不需要多線程的鎖機制，因為只有一個線程，也不存在同時寫變量沖突，在協程中控制共享資源不加鎖，只需要判斷狀態就好了，所以執行效率比多線程高很多。

來看例子：

傳統的生產者-消費者模型是一個線程寫消息，一個線程取消息，通過鎖機制控制隊列和等待，但一不小心就可能死鎖。如果改用協程，生產者生產消息后，直接通過yield跳轉到消費者開始執行，待消費者執行完畢后，切換回生產者繼續生產，效率極高：

import time

def consumer(): r = '' 
　　while True: 
　　　　n = yield r 
　　　　if not n: return 
　　　　print('[消費者] Consuming %s...' % n) 
　　　　time.sleep(1) 
　　　　r = '200 OK'

def produce(c): 
　　c.next() 
　　n = 0 
　　while n < 5: 
　　　　n = n + 1 
　　　　print('[生產者] Producing %s...' % n) 
　　　　r = c.send(n) 
　　　　print('[生產者] Consumer return: %s' % r) 
　　c.close()

if __name__=='__main__': 
c = consumer() 
produce(c)

執行結果：

[生產者] Producing 1...
[消費者] Consuming 1...
[ 生產者] Consumer return: 200 OK

[ 生產者] Producing 2...
[消費者] Consuming 2...
[生產者] Consumer return: 200 OK

注意到consumer函數是一個generator（生成器），把一個consumer傳入produce后：

首先調用c.next()啟動生成器；

然后，一旦生產了東西，通過c.send(n) 切換到 consumer執行；
consumer 通過 yield 拿到消息，處理，又通過yield把結果傳回；
produce 拿到 consumer 處理的結果，繼續生產下一條消息；
produce決 定不生產了，通過c.close()關閉consumer，整個過程結束。

整個流程無鎖，由一個線程執行，produce和consumer協作完成任務，所以稱為“協程”，而非線程的搶占式多任務。一句話總結協程的特點：“子程序就是協程的一種特例。”

如果上面的例子，你看懂了，下面來講講PHP的協程。

//生成器函數
function xrange($start, $end, $step = 1) {

  for ($i = $start; $i <= $end; $i += $step) {

      //返回一個Generator 對象，並暫停，遍歷 Generator對象時，線程會回到這里，繼續執行。
      yield $i;
  }
}

//調用成器函數
$generator = xrange(1, 10);

//打印對象
print_r($generator);//Generator Object()

//遍歷$generator 對象
foreach ($generator as $value) {
    echo "$value\n";
}

 

遍歷目錄

 

function loopdir($dir){

    $list = scandir($dir);
    if($list === false) $list = array();

    foreach($list as $file){

        if($file == '.' || $file == '..') continue;

        $file = $dir . '/' . $file;
        if(is_dir($file)){

            foreach(loopdir($file) as $value){
                yield $value;
            }
        }else{
            yield $file;
        }
    }
}



$generator = loopdir('/home/zbseoag/Downloads/elasticsearch-head');

foreach ($generator as $value){
   print_r($value);
   echo '<br/>';
}

 

 

以上就是 PHP 協程最基本的應用了。通過協程，可以處理很多消耗內存的任務。比如：讀取和分割大文件。

可以查看鳥哥文章：在PHP中使用協程實現多任務調度