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了解PHP yield的高级用法

程序员文章站 2022-03-11 19:37:34
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了解PHP yield的高级用法

开篇

刚开始接触PHP 的 yield 的时候，感觉，yield 是什么黑科技，百度一下：yield——协程，生成器。很多文章都在讲 Iterator ，Generater, 蛤～，这东西是 PHP 迭代器的一个补充。再翻几页，就是Go 协程。我出于好奇点开看了下Go 协程, 里面都是 并发，线程，管道通讯这类字眼，wc,nb, 这tm才是黑科技啊，再回来看PHP，分分钟想转 Go。

相关学习推荐：PHP编程从入门到精通

yield 语法加入 PHP

yield语法是在版本5.5加入PHP的，配合迭代器使用，功能上就是 流程控制 代码，和goto，return 类似。

以下就是官方提供的 yield 小例子，通过执行结果，我们可分析当代码执行到 yield $i 时,他会进行 return $i， 待 echo "$value\n" 后， goto for ($i = 1; $i <= 3; $i++) {， 对！PHP 的 yield 就是一个能出能进的语法。在z代码中七进七出，把 $i 平平安安得送了出来。

<?phpfunction gen_one_to_three() {
    for ($i = 1; $i <= 7; $i++) {
        //注意变量$i的值在不同的yield之间是保持传递的。
        yield $i;
    }}$generator = gen_one_to_three();foreach ($generator as $value) {
    echo "$value\n";}// output12...67

我们遇到了什么问题

写代码就是解决问题。我们来看看他们遇到了什么问题：php官方呢，需要言简意赅地把yield介绍给大家。一部分网友呢，需要在有限的资源内完成大文件操作。而我们的鸟哥。面对的一群对当下yield的教程停留于初级而不满意的phper，就以一个任务调度器作为例子，给大家讲了一种yield高级用法。

php.net:生成器语法,
PHP如何读取大文件，
风雪之隅:在PHP中使用协程实现多任务调度.

提出问题，再用yield来解答，看到以上答案，我觉得呢，这PHP协程不过如此（和Go协程相比 ）。

有句话——一个好问题比答案更重要，目前广大网友还没有给yield提出更好，更困难的问题。

yield这个进进出出的语法，很多举例都是再让yield做迭代器啊，或者利用低内存读取超大文本的Excel，csv什么的，再高级就是用它实现一个简单的任务调度器，并且这个调度器，一看代码都差不多。

我来出道题

正如一个好的问题，比答案更有价值

  1. 用PHP实现一个 Socket Server，他能接收请求，并返回Server的时间。

好，这是第一个问题，铺垫。 官方答案

  1. 在原来的代码上，我们加个需求，该Socket Server 处理请求时，依赖其他 Socket Server，还需要有 Client 功能。也就是他能接收请求，向其它Server发起请求。

这是第二个问题，也是铺垫。

  1. 原来的Socket Server同一时间只能服务一个客户，希望能实现一个 非阻塞I/O Socket Server， 这个 Server 内有 Socket Client 功能，支持并发处理收到的请求，和主动发起的请求。要求不用多线程，多进程。

这个问题，还是铺垫，这几个问题很干，大家可以想一想，2，3题的答案，都放在一个脚本里了：nio_server.php

以上这段代码，我列举了一个具体的业务，就是用户请求购物车加购动作， 而购物车服务呢，又需要和 产品服务，库存服务，优惠服务 交互，来验证加购动作可行性。有同步，异步方式请求，并做对比。

后续还有很多代码，我都放gitee链接了。使用方法，见readme.md

  1. 最后一个问题：在PHP中，用同步写代码，程序呢异步执行？需要怎么调整代码。

提示：这个和 PHP 的 yield 语法有关。

再提示：yield 语法特征是什么，进进出出!

看着我们的代码，同步, 异步，进进出出 你想到了什么？

看到代码，同步处理模式下，这三个函数checkInventory checkProduct checkPromo 时，发起请求，并依次等待返回的结果，这三个函数执行后，再响应客户请求。

异步处理模式下，这三个函数发起请求完毕后，代码就跳出循环了，然后是在select()下的一个代码分支中接收请求, 并收集结果。每次收到结果后判断是否完成，完成则响应客户端。

那么能不能这样：在异步处理的流程中，当 Server收到 自己发起的 client 有数据响应后，代码跳到 nio_server.php 的 247行呢，这样我们的收到请求校验相关的代码就能放到这里，编码能就是同步，容易理解。不然，client 的响应处理放在 280 行以后，不通过抓包，真的很难理解，执行了第 247 行代码后，紧接着是从 280 行开始的。

诶～这里是不是有 进进出出 那种感觉了～ 代码从 247 行出去，开始监听发出 Client 响应，收到返回数据，带着数据再回到 247 行，继续进行逻辑校验，综合结果后，再响应给客户端。

用yield来解决问题

基于 yield 实现的，同步编码，"异步"I/O 的 Socket Server 就实现了。代码。

这里 “异步” 打了引号，大佬别扣这个字眼了。 该是非阻塞I/O

不等大家的答案了，先上我的结果代码吧，代码呢都放在这个目录下了。

gitee https://gitee.com/xupaul/PHP-generator-yield-Demo/tree/master/yield-socket

运行测试代码

clone 代码到本地后，需要拉起4个 command 命令程序：

拉起3个第三方服务

## 启动一个处理耗时2s的库存服务$ php ./other_server.php 8081 inventory 2## 启动一个处理耗时4s的产品服务$ php ./other_server.php 8082 product 4## 监听8083端口，处理一个请求 耗时6s的 promo 服务$ php ./other_server.php 8083 promo 6

启动购物车服务

## 启动一个非阻塞购物车服务$ php ./async_cart_server.php 

## 或者启动一个一般购物车服务$ php ./cart_server.php

发起用户请求

$ php ./user_client.php

运行结果呢如下，通过执行的时间日志，可得这三个请求是并发发起的，不是阻塞通讯。

在看我们的代码，三个函数，发起socket请求，没有设置callback，而是通过yield from 接收了三个socket的返回结果。

也就是达到了，同步编码，异步执行的效果。

运行结果

非阻塞模式

client 端日志：
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通过以上 起始时间 和 结束时间 ，就看到这三个请求耗时总共就6s，也就按照耗时最长的promo服务的耗时来的。也就是说三个第三方请求都是并发进行的。

cart server 端日志：
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而 cart 打印的日志，可以看到三个请求一并发起，并一起等待结果返回。达到非阻塞并发请求的效果。

阻塞模式

client 端日志：
了解PHP yield的高级用法

以上是阻塞方式请求，可以看到耗时 12s。也就是三个服务加起来的耗时。

cart server 端日志：
了解PHP yield的高级用法

cart 服务，依次阻塞方式请求第三方服务，顺序执行完毕后，共耗时12s，当然如果第一个，获第二个服务报错的话，会提前结束这个检查。会节约一点时间。

工作原理

这里就是用到了 yield 的工作特点——进进出出，在发起非阻塞socket请求后，不是阻塞方式等待socket响应，而是使用yield跳出当前执行生成器，等待有socket响应后，在调用生成器的send方法回到发起socket请求的函数内，在 yield from Async::all() 接收数据响应数据搜集完毕后，返回。

和Golang比一比

考虑到网速原因，我这就放上一个国内教程链接：Go 并发 教程

php的协程是真协程，而Go是披着协程外衣的轻量化线程（“协程”里，都玩上“锁”了，这就是线程）。

我个人偏爱，协程的，觉得线程的调度有一定随机性，因此需要锁机制来保证程序的正确，带来了额外开销。协程的调度（换入换出）交给了用户，保证了一段代码执行连续性（当然进程级上，还是会有换入换出的，除非是跨进程的资源访问，或者跨机器的资源访问，这时，就要用到分布式锁了，这里不展开讨论），同步编码，异步执行，只需要考虑那个哪个方法会有IO交互会协程跳出即可。

和NodeJS比划一下

Javascript 和 PHP 两个脚本语言有很多相似的地方，弱类型，动态对象，单线程，在Web领域生态丰富。不同的是，Javascript在浏览器端一开始就是异步的（如果js发起网络请求只能同步进行，那么你的网页渲染线程会卡住），例如Ajax，setTimeout，setInterval，这些都是异步+回调的方式工作。

基于V8引擎而诞生的NodeJS，天生就是异步的，在提供高性能网络服务有很大的优势，不过它的IO编码范式么。。。刚开始是 回调——毁掉地狱，后来有了Promise——屏幕竖起来看，以及Generator——遇事不绝yield一下吧，到现在的Async/Await——语法糖？真香！

可以说JS的委员非常勤快，在异步编程范式的标准制定也做的很好（以前我尝试写NodeJS时，几个回调就直接把我劝退了），2009年诞生的NodeJS有点后来居上的意思。目前PHP只是赶上了协程，期待PHP的Async/Await语法糖的实现吧。

PHP yield 使用注意事项

一旦使用上 yield 后，就必须注意调用函数是，会得到函数结果，还是 生成器对象。PHP 不会自动帮你区别，需要你手动代码判断结果类型—— if ($re instanceof \Generator) {}， 如果你得到的是 生成器，但不希望去手动调用 current() 去执行它，那么在生成器前 使用 yield from 交给上游(框架)来解决。

爆改 Workerman

博客写到这，就开始手痒痒了，看到Workerman框架，我在基础上二开，使其能——同步编码，异步执行。

代码已放到：PaulXu-cn/CoWorkerman.git

目前还是dev阶段，大家喜欢可以先 体验一波。

$ composer require paulxu-cn/co-workerman

一个简单的单线程 TCP Server

<?php// file: ./examples/example2/coWorkermanServer.php , 详细代码见github$worker = new CoWorker('tcp://0.0.0.0:8080');// 设置fork一个子进程$worker->count = 1;$worker->onConnect = function (CoTcpConnection  $connection) {
    try {
        $conName = "{$connection->getRemoteIp()}:{$connection->getRemotePort()}";
        echo PHP_EOL . "New Connection, {$conName} \n";

        $re = yield from $connection->readAsync(1024);
        CoWorker::safeEcho('get request msg :' . $re . PHP_EOL );

        yield from CoTimer::sleepAsync(1000 * 2);

        $connection->send(json_encode(array('productId' => 12, 're' =>true)));

        CoWorker::safeEcho('Response to :' . $conName . PHP_EOL . PHP_EOL);
    } catch (ConnectionCloseException $e) {
        CoWorker::safeEcho('Connection closed, ' . $e->getMessage() . PHP_EOL);
    }};CoWorker::runAll();

这里设置fork 一个worker线程，处理逻辑中带有一个sleep() 2s的操作，依然不影响他同时响应多个请求。

启动测试程序

## 启动CoWorker服务$ php ./examples/example2/coWorkermanServer.php start## 启动请求线程$ php ./examples/example2/userClientFork.php

运行结果

了解PHP yield的高级用法

绿色箭头——新的请求，红色箭头——响应请求

从结果上看到，这一个worker线程，在接收新的请求同时，还在回复之前的请求，各个连接交错运行。而我们的代码呢，看样子就是同步的，没有回调。

CoWorker购物车服务

好的，这里我们做几个简单的微服务模拟实际应用，这里模拟 用户请求端，购物车服务，库存服务，产品服务。 模拟用户请求加购动作，购物车去分别请求 库存，产品 校验用户是否可以加购，并响应客户请求是否成功。

代码我就不贴了，太长了，麻烦移步 CoWorkerman/example/example5/coCartServer.php

运行命令

## 启动库存服务$ php ./examples/example5/otherServerFork.php 8081 inventory 1## 启动产品服务$ php ./examples/example5/otherServerFork.php  8082 product 2
## 启动CoWorker 购物车服务$ php ./examples/example5/coCartServer.php start
## 用户请求端$ php ./examples/example5/userClientFork.php

运行结果

了解PHP yield的高级用法

黄色箭头——新的用户请求，蓝色箭头——购物车发起库存，产品检查请求，红色箭头——响应用户请求

从图中看到也是用1个线程服务多个连接，交错运行。

好的，那么PHP CoWorkerman 也能像 NodeJS 那样用 Async/Await 那样同步编码，异步运行了。

快来试试这个 CoWorkerman 吧：

$ composer require paulxu-cn/co-workerman

工作原理

先上图：了解PHP yield的高级用法

图的上部是Workerman 的工作泳道图，图下部是CoWorkerman的工作泳道图。

workerman内的worker进程遇到阻塞函数的处理方式时，会等待IO返回，如果这个时候，又有了新的请求，那么闲的worker会竞争到这个新的连接。

我在上图worker5中，描述了一个AsyncTCPConnection使用情况，woker内发起了一个非阻塞请求，并注册了回调函数，然后程序继续运行到结束。当异步请求响应时，就需要通过其他方式去响应（如自己再发起一个请求告知请求方）。

在下图中CoWorkerman，也是多个Worker竞争新的请求，当worker1收到一个新的请求，会产生一个生成器，生成器内发起异步请求，并注册响应回调，请求响应后，回到该生成器跳出(yield)的地方，继续执行代码。

发起异步请求，并注册回调函数，这些默认工作CoWorkerman框架内已做了，回调函数内工作是：收到数据，并发给 发起该请求的生成器。

这例子中，通过调用 Promise:all() 发起多个请求，并监听结果返回，待所有的响应返回再继续运行生成器

在程序yield跳出后，该worker就处于事件循环状态($event->loop())，也就是多路监听：请求端口，第三方客户端请求响应端口。这个时候如果：

  1. 有新的请求来，他和其他 worker 竞争新的请求，如果竞争到了，则该worker内又产生一个新的 生成器。
  2. 客户端有响应，则调用回调函数
  3. 客户端都响应了，继续运行 生成器程序。

从1中，我们可假设，如果就一个 Worker，那么该 Worker 可以在上一个请求未完成情况下，继续接受处理下一个请求。也就是 CoWorkerman 可以在单 Worker 下运行，并发处理多个请求。

当然，这里也有个前提，单 Worker 模式内不能运行阻塞函数，一旦阻塞，后续请求就会堵在网卡。所以，除非对自己的代码非常了解，如果用到第三方库，那么我还是建议你在多 Worker 模式下运行 CoWorkerman，阻塞时，还有其他Worker兜住新请求。

CoWorkerman 的意义

  1. 用同步的代码，发起异步请求，多个请求可并发，从IO串行等待，改为并行等待，减少无畏的等待时间。提高业务程序的效率同时，不降低代码可读性。
  2. 在一个线程内通过事件循环，尽可能处理多个请求，缓解了一个请求一个线程带来的频繁线程切换，从核心上提高运行效率。

CoWorkerman 生态位

适合处理纯Socket请求的应用，如Workerman Gateway，或者是 大前端 整合多个服务RPC结果, 综合后返给前三页这样的场景.

日志记录是每个程序最基本需求，由于写文件函数是阻塞的，建议用消息队列，或者redis队列，更或者跳过Logstash直接丢Elasticsearch.

CoWorkerman有他的局限性，也有他自己位置。

总结

好～PHP 协程编码到 网络异步编码就到此结束了，如果看到本文章有很多疑惑，欢迎留言提问，如果是 yield 语法不太记得，可以先读一读这个系列前几篇文章复习一下。

如果行，请三连。CoWorkerman 谢谢！

了解PHP yield的高级用法

以上就是了解PHP yield的高级用法的详细内容，更多请关注其它相关文章！

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