[TOC] # 协程 ****** 协程不是进程或线程，其执行过程更类似于子例程，或者说不带返回值的函数调用。 一个程序可以包含多个协程，可以对比与一个进程包含多个线程，因而下面我们来比较协程和线程。我们知道多个线程相对独立，有自己的上下文，切换受系统控制；而协程也相对独立，有自己的上下文，但是其切换由自己控制，由当前协程切换到其他协程由当前协程来控制。  <br /> ## 协程执行顺序 首先，我们来看一个原生 php 代码： ```php <?php function task1() { for ($i = 0; $i <= 300; $i++) { // 写入文件，大概要3000微妙 usleep(3000); echo "写入文件{$i}\n"; } } function task2() { for ($i = 0; $i <= 500; $i++) { // 发送邮件给500名会员，大概3000微妙 usleep(3000); echo "发送邮件{$i}\n"; } } function task3() { for ($i = 0; $i <= 100; $i++) { // 模拟插入100条数据，大概3000微妙 usleep(3000); echo "插入数据{$i}\n"; } } task1(); task2(); task3(); ``` 测试： ```shell time php tmp.php 结果： real 0m2.824s user 0m0.015s sys 0m0.027s ``` 在这个代码中，我们主要做了3件事：写入文件、发送邮件、以及插入数据。再看下面这段代码： ```php <?php function task1($i) { // 使用$i标识，写入文件，大概要3000微妙 if ($i > 300) { return false; // 超过300不用写了 } echo "写入文件{$i}\n"; usleep(3000); return true; } function task2($i) { // 使用$i标识，发送邮件，大概要3000微妙 if ($i > 500) { return false; // 超过500不用发送了 } echo "发送邮件{$i}\n"; usleep(3000); return true; } function task3($i) { // 使用$i标识，插入数据，大概要3000微妙 if ($i > 100) { return false; // 超过100不用插入 } echo "插入数据{$i}\n"; usleep(3000); return true; } $i = 0; $task1Result = true; $task2Result = true; $task3Result = true; while (true) { $task1Result && $task1Result = task1($i); $task2Result && $task2Result = task2($i); $task3Result && $task3Result = task3($i); if ($task1Result == false && $task2Result == false && $task3Result == false) { break; // 全部任务完成，退出循环 } $i++; } ``` 测试： ```shell time php tmp.php 结果： real 0m2.808s user 0m0.023s sys 0m0.018s ``` 这段代码也是做了3件事，写入文件，发送邮件，以及插入数据，但是和上面的不同的是，这段代码将3件事交叉执行，每个任务执行完一次之后，切换到另一个任务，如此循环。 类似于这样的执行顺序，就是协程。 > 协程是指一种用代码实现任务交叉执行的逻辑，协程可以使得代码1中的3个函数交叉运行，在实现了协程的框架中，我们不需要通过代码2的方式实现交叉执行。直接可让代码1中的while(1)，执行一次协程切换。 <br /> ## 协程的实现 在 php 中，实现协程主要使用2种方式： * yield 生成器实现（详细原理可查看：[协程](http://blog.huanghui.xyz/2019/12/24/Swoole/Swoole%E5%9F%BA%E7%A1%80/php-yield%E5%85%B3%E9%94%AE%E5%AD%97%E4%BB%A5%E5%8F%8A%E5%8D%8F%E7%A8%8B%E7%9A%84%E5%AE%9E%E7%8E%B0/)） * swoole 扩展实现 swoole 实现协程代码： ```php <?php function task1() { for ($i = 0; $i <= 300; $i++) { // 写入文件，大概3000微妙 usleep(3000); echo "写入文件{$i}\n"; Co::sleep(0.001); // 挂起当前协程，0.001秒后恢复 // 相当于切换协程 } } function task2() { for ($i = 0; $i <= 500; $i++) { // 发送邮件给501名会员，大概3000微妙 usleep(3000); echo "发送邮件{$i}\n"; Co::sleep(0.001); // 挂起当前协程，0.001秒后恢复 // 相当于切换协程 } } function task3() { for ($i = 0; $i <= 100; $i++) { // 模拟插入101条数据，大概3000微妙 usleep(3000); echo "插入数据{$i}\n"; Co::sleep(0.001); // 挂起当前协程，0.001秒后恢复 // 相当于切换协程 } } $pid1 = go('task1'); // go函数是swoole的开启协程函数，用于开启一个协程 $pid2 = go('task2'); $pid3 = go('task3'); ``` 测试： ```shell time php tmp.php 结果： real 0m5.678s user 0m0.029s sys 0m0.031s ``` 以上代码，即可实现切换函数。 > 为什么要用 sleep 挂起协程实现切换呢？因为 swoole 的协程是自动的，当协程内遇上 I/O 操作（mysql、redis）等时，swoole 的协程会自动切换，运行到下一个协程中（切换后，I/O 继续执行）直到下一个协程任务完成或者被切换（遇到 I/O），如此反复，直到所有协程任务完成，则任务完成。 <br /> ## 协程与进程 由上面的 `协程执行顺序`中的代码2，我们很容易发现，协程其实只是运行在一个进程中的函数，只是这个函数会被切换到下一个执行，可以这么说： > 协程只是一串运行在进程中的任务代码，只是这些任务代码可以交叉运行，注意，协程并不是多任务并行，属于多任务串行，每个进程在一个时间只执行了一个任务。 <br /> ## 协程的作用域 由于协程就是进程中一串任务代码，所以它的全局变量、静态变量等变量都是共享的，包括了 php 的全局缓冲区。 所以，在开发之中，需要特别注意协程中的全局变量、静态变量，只要某一个协程内修改了，那将会影响到全部的协程，在使用 ob 缓冲区函数拦截的时候，也得考虑是否会被其他协程的输出给污染。 用 `协程执行顺序` 中的代码2解释，当 task1 给 $\_GET['name'] 赋值为1时，task2 读取 $\_GET['name'] 也会是1，task2 将 $\_GET['name'] 赋值为2时，task3 读取 $_GET['name'] 也会是2。 <br /> ## 协程中的 I/O 连接 在协程中，要特别注意不能共用一个 I/O 连接，否则会造成数据异常。用 `协程执行顺序` 中的代码2解释，当 task1，task2 函数共用 mysql 连接，并都进行查询时，由于协程是交叉运行的，可能造成 task1 获取到 task1 + task2 查询出来的数据，也可能会丢失部分数据，被 task2 读取。 > 由于协程的交叉运行机制，各个协程的 I/O 连接都必须是独立的，所以我们需要在每个协程都创建一个连接，但由于 mysql、redis 的连接数有限，以及连接的开启关闭需要消耗大量资源，所以我们可以使用连接池方案实现共用连接（只要保证每个连接每次只有一个协程在使用即可）