許多 php 開發(fā)人員認(rèn)為，由于標(biāo)準(zhǔn)的 PHP 缺少線程功能，因此實(shí)際 PHP 應(yīng)用程序不可能執(zhí)行多任務(wù)處理。例如，如果應(yīng)用程序需要其他 Web 站點(diǎn)的信息，那么在遠(yuǎn)程檢索完成之前它都必須停止。這是錯誤的！通過本文了解如何使用 stream_select 和 stream_socket_client 實(shí)現(xiàn)進(jìn)程內(nèi) PHP 多任務(wù)處理。

　　PHP 不支持線程。盡管如此，與前述大多數(shù) PHP 開發(fā)人員所相信的想法形成對比的是，PHP 應(yīng)用程序可以 執(zhí)行多任務(wù)處理。讓我們開始盡可能清晰地描述一下 “多任務(wù)” 和 “線程” 對于 PHP 編程的意義。

　　并發(fā)的種類

　　首先拋開幾個和主題無關(guān)的例子。PHP 與多任務(wù)或并發(fā)的關(guān)系十分復(fù)雜。在較高層次上，PHP 經(jīng)常涉及多任務(wù)：以多任務(wù)方式使用 標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器端 PHP 安裝 —— 例如，作為 Apache 模塊。換句話說，若干個客戶機(jī) —— Web 瀏覽器 —— 可以同時請求同一個 PHP 解釋的頁面，而 Web 服務(wù)器將差不多同時返回所有這些頁面。

　　一個 Web 頁面不會妨礙其他 Web 頁面的發(fā)送，盡管可能會由于諸如服務(wù)器內(nèi)存或網(wǎng)絡(luò)帶寬之類的受限資源而使它們相互之間略有妨礙。這樣，實(shí)現(xiàn)并發(fā) 的系統(tǒng)級需求可能適合使用基于 PHP 的解決方案。就實(shí)現(xiàn)而言，PHP 允許它的管理 Web 服務(wù)器負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)并發(fā)。

　　Ajax 名下的客戶端并發(fā)近幾年來也已成為開發(fā)人員關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然 Ajax 的含義已經(jīng)變得十分模糊，但是它的一個方面是瀏覽器顯示可以同時執(zhí)行計(jì)算和 保留對諸如選擇菜單項(xiàng)之類的用戶操作的響應(yīng)。這實(shí)際上就是某種 多任務(wù)。用 PHP 編碼的 Ajax 就是這樣 —— 但是不涉及任何特定的 PHP；用于其他語言的 Ajax 框架均以完全相同的方法操作。

　　只粗略地涉及 PHP 的第三個并發(fā)實(shí)例是 PHP/TK。PHP/TK 是 PHP 的擴(kuò)展，用于為核心 PHP 提供可移植圖形用戶界面（GUI）綁定。PHP/TK 允許用 PHP 編寫代碼構(gòu)造桌面 GUI 應(yīng)用程序。其基于事件的特性將模擬一種易于掌握并且比線程更少出錯的并發(fā)形式。此外，并發(fā)是 “繼承” 自一項(xiàng)輔助技術(shù)，而不是 PHP 的基本功能。

　　向 PHP 本身添加線程支持的試驗(yàn)已經(jīng)做過多次。據(jù)我所知，沒有一次是成功的。但是，Ajax 框架和 PHP/TK 的面向事件的實(shí)現(xiàn)表明事件可能比線程能更好地體現(xiàn) PHP 的并發(fā)。PHP V5 證明事實(shí)確實(shí)如此。

　　PHP V5 將提供 stream_select()

　　使用標(biāo)準(zhǔn)的 PHP V4 和更低版本，必須按順序執(zhí)行 PHP 應(yīng)用程序的所有工作。例如，如果程序需要在兩個商業(yè)站點(diǎn)檢索商品的價格，則請求第一個站點(diǎn)的價格，等待至響應(yīng)到達(dá)，再請求第二個站點(diǎn)的價格，然后再次等待。

　　如果程序請求同時完成若干項(xiàng)任務(wù)會怎么樣？總體來看，程序?qū)⒃谝欢螘r間內(nèi)完成，在這段時間內(nèi)，將始終進(jìn)行連續(xù)處理。

　　第一個示例

　　新的 stream_select 函數(shù)及它的幾個助手使這成為可能。請考慮以下示例。

　　清單 1. 同時請求多個 HTTP 頁面

<?php
echo "PRogram starts at ". date('h:i:s') . ".\n";

$timeout=10;
$result=array();
$sockets=array();
$convenient_read_block=8192;

/* Issue all requests simultaneously; there's no blocking. */
$delay=15;
$id=0;
while ($delay > 0) {
　$s=stream_socket_client("phaseit.net:80", $errno,
　　$errstr, $timeout,
　　STREAM_CLIENT_ASYNC_CONNECT|STREAM_CLIENT_CONNECT);
　if ($s) {
　　$sockets[$id++]=$s;
　　$http_message="GET /demonstration/delay?delay=" .
　　　$delay . " HTTP/1.0\r\nHost: phaseit.net\r\n\r\n";
　　fwrite($s, $http_message);
　} else {
　　echo "Stream " . $id . " failed to open correctly.";
　}
　$delay -= 3;
}

while (count($sockets)) {
　$read=$sockets;
　stream_select($read, $w=null, $e=null, $timeout);
　if (count($read)) {
　　/* stream_select generally shuffles $read, so we need to
　　compute from which socket(s) we're reading. */
　　foreach ($read as $r) {
　　　$id=array_search($r, $sockets);
　　　$data=fread($r, $convenient_read_block);
　　　/* A socket is readable either because it has
　　　data to read, OR because it's at EOF. */
　　　if (strlen($data) == 0) {
　　　　echo "Stream " . $id . " closes at " . date('h:i:s') . ".\n";
　　　　fclose($r);
　　　　unset($sockets[$id]);
　　　} else {
　　　　$result[$id] .= $data;
　　　}
　　}
　} else {
　　/* A time-out means that *all* streams have failed
　　to receive a response. */
　　echo "Time-out!\n";
　　break;
　}
}
?>

　　如果運(yùn)行此清單，您將看到如下所示的輸出。

　　清單 2. 從清單 1 中的程序獲得的典型輸出

Program starts at 02:38:50.
Stream 4 closes at 02:38:53.
Stream 3 closes at 02:38:56.
Stream 2 closes at 02:38:59.
Stream 1 closes at 02:39:02.
Stream 0 closes at 02:39:05.

　　了解這其中的工作原理至關(guān)重要。在較高層次上，第一個程序?qū)l(fā)出幾個 HTTP 請求并接收 Web 服務(wù)器發(fā)送給它的頁面。雖然生產(chǎn)應(yīng)用程序?qū)⒑芸赡軐ふ胰舾蓚€ Web 服務(wù)器的地址 —— 可能是 google.com、yahoo.com、ask.com 等 —— 但是此示例將把它的所有請求發(fā)送到位于 Phaseit.net 的企業(yè)服務(wù)器上，只為降低復(fù)雜度。

　　Web 頁面請求在延遲（可變）后返回結(jié)果，如下所示。如果程序按順序發(fā)出請求，則需花費(fèi)大約 15+12+9+6+3 (45) 秒鐘才能完成。如清單 2 所示，它實(shí)際上花費(fèi) 15 秒鐘完成。性能提高了三倍。

　　使這成為可能的是 PHP V5 的新 stream_select 函數(shù)。請求都是以常規(guī)方法發(fā)起，方法為打開幾個 stream_socket_client 并向?qū)?yīng)于 http://phaseit.net/demonstration/delay?delay=$DELAY 的每個 stream_socket_client 寫入 GET。如果您通過瀏覽器請求此 URL，則在幾秒鐘之后，您將看到：

Starting at Thu Apr 12 15:05:01 UTC 2007.
Stopping at Thu Apr 12 15:05:05 UTC 2007.
4 second delay.

　　延遲服務(wù)器將作為 CGI 實(shí)現(xiàn)，如下所示：

　　清單 3. 延遲服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

#!/bin/sh

echo "Content-type: text/html

<HTML> <HEAD></HEAD> <BODY>"

echo "Starting at `date`."
RR=`echo $REQUEST_URI | sed -e 's/.*?//'`
DELAY=`echo $RR | sed -e 's/delay=//'`
sleep $DELAY
echo "<br>Stopping at `date`."
echo "<br>$DELAY second delay.</body></html>"

　　雖然清單 3 的特殊實(shí)現(xiàn)特定于 UNIX?，但是本文中幾乎所有實(shí)現(xiàn)都將很好地應(yīng)用于 Windows?（尤其是 Windows 98 以后的版本）或 PHP 的 UNIX 安裝。特別地，清單 1 可以托管在任意一個操作系統(tǒng)中。因此，linux? 和 Mac OS X 都是 UNIX 變體，因此這里所有的代碼都可以在兩者的任意一種中運(yùn)行。

　　按照以下順序向延遲服務(wù)器發(fā)出請求。

　　清單 4. 進(jìn)程啟動順序

delay=15
delay=12
delay= 9
delay= 6
delay= 3

　　stream_select 的作用是盡可能快速地接收結(jié)果。在這種情況下，它執(zhí)行的順序與發(fā)出結(jié)果的順序剛好相反。3 秒后，第一個頁面已經(jīng)準(zhǔn)備好讀取。程序的這一部分也符合常規(guī) PHP —— 在本例中，使用 fread。就像在其他 PHP 程序一樣，讀取可以很好地通過 fgets 完成。

　　處理將以同樣的方法繼續(xù)。程序?qū)⒃?stream_select 停止，直至數(shù)據(jù)就緒。重要的一點(diǎn)是，只要任何 連接具有數(shù)據(jù)，不管順序怎樣，程序都將開始讀取。這是程序進(jìn)行多任務(wù)處理或并發(fā)處理來自多個請求的結(jié)果的方法。

　　注意，這沒有對主機(jī) CPU 造成任何負(fù)擔(dān)。經(jīng)常會遇到這樣一些連網(wǎng)程序，以 CPU 使用率急速上升至 100% 的方式在 while 中使用 fread。那種情況不會出現(xiàn)在這里，因?yàn)?stream_select 擁有支持立即響應(yīng)所需的屬性（只要有任何讀取信息），但是它將在各讀取操作間隙的等待時間內(nèi)產(chǎn)生可忽略的 CPU 負(fù)載。

　　必備的 stream_select() 知識

　　諸如此類的基于事件的編程并不是最基本的。雖然清單 1 被簡化到只包含最基本要素，但是涉及作為多任務(wù)應(yīng)用程序必要元素的回調(diào)或協(xié)調(diào)的任何編碼，比簡單的程序順序更讓人覺得陌生。在這種情況下，大多數(shù)挑戰(zhàn)集中在 $read 數(shù)組上。注意，它是一個引用；stream_select 將通過改變 $read 的內(nèi)容返回重要信息。就像指針是 C 的最大絆腳石一樣，引用似乎是 PHP 中最讓程序員感到棘手的一部分。

　　您可以使用這項(xiàng)技術(shù)向任意個外部 Web 站點(diǎn)發(fā)出請求，確信您的程序會盡快收到所有結(jié)果，而無需等待其他請求。實(shí)際上，該技術(shù)將正確處理所有 TCP/ip 連接，而不只是 Web 端口 80 上的連接，因此您可以大體上管理 LDAP 檢索、SMTP 傳輸、SOAP 請求等。

　　但那不是全部。PHP V5 將管理 “流” 之類的各種連接，而不僅是簡單的套接字。PHP 的 Client URL library (CURL) 支持 HTTPS 證書、FTP 上傳、cookie 等。（CURL 允許 PHP 應(yīng)用程序使用各種協(xié)議連接至服務(wù)器）。由于 CURL 將提供流接口，因此從程序的角度來看，連接是透明的。下一個部分將展示 stream_select 如何多路傳輸本地計(jì)算。

　　對于 stream_select 還有幾點(diǎn)需要注意。它還在進(jìn)行文檔整理，因?yàn)榧词棺钚碌?PHP 書籍都沒有涉列它。可在 Web 上獲得的幾個代碼示例完全不能工作或者讓人產(chǎn)生混淆。stream_select 的第二個和第三個參數(shù)用于管理與清單 1 的 read 通道相對應(yīng)的 write 和 exception 通道，應(yīng)當(dāng)始終為 null。除了少數(shù)例外情況，在可寫通道或異常通道中選擇這兩個參數(shù)是錯誤的。除非您有經(jīng)驗(yàn)，否則請堅(jiān)持可讀選擇。

　　此外，至少在 PHP V5.1.2 之前，stream_select 還明顯存在錯誤。最重要的是，不能信任函數(shù)的返回值。雖然我尚未調(diào)試過實(shí)現(xiàn)，但是經(jīng)驗(yàn)告訴我，可以安全地測試清單 1 中的 count($read)，但是測試 stream_select 本身的返回值并不 安全（盡管有官方文檔）。

　　本地 PHP 并發(fā)

　　示例及上面的大部分討論主要討論了如何同時管理若干個遠(yuǎn)程資源并接收到達(dá)的結(jié)果，而不是按照最初請求的順序等待處理各個請求。這肯定是 PHP 并發(fā)的重要應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用程序的速度有時候可以提高 10 倍或更多。

　　如果出現(xiàn)性能衰退怎么辦？有沒有一種方法可以提升受限于本地處理的 PHP 結(jié)果的速度？方法有多種。要說有什么不同的話，這些方法不如清單 1 中的面向套接字的方法有名。造成這種情況的原因有很多，包括：

　　大多數(shù) PHP 頁面已經(jīng)足夠快 —— 更好的性能會是一種優(yōu)勢，但是還不值得對新代碼進(jìn)行投入。
在 Web 頁面中使用 PHP 可以放棄部分無關(guān)緊要的性能提升 —— 當(dāng)惟一的價值標(biāo)準(zhǔn)是交付整個 Web 頁面需要的時間時，那么重新安排計(jì)算以更快地獲得中間結(jié)果并不重要。

　　PHP 不能控制本地瓶頸 —— 用戶可能會為花 8 秒的時間提取帳戶記錄的詳細(xì)信息而抱怨，但是那很可能是數(shù)據(jù)庫處理或某種其他 PHP 外部資源的約束。即使將 PHP 處理降至零，單是查找就仍需要花費(fèi)超過 7 秒的時間。

　　甚至很少有約束是并行的 —— 假定某特定頁面將為具體列出的普通股計(jì)算建議交易價格，并且計(jì)算十分復(fù)雜，需要花費(fèi)一段時間。計(jì)算在本質(zhì)上可能是順序執(zhí)行的。沒有一種明顯的方法可以將其劃分為 “團(tuán)隊(duì)協(xié)作”。

　　很少有 PHP 程序員能夠認(rèn)識到 PHP 實(shí)現(xiàn)并發(fā)的潛力。在具有使用并行實(shí)現(xiàn)性能需求的少數(shù)人當(dāng)中，我遇到的大多數(shù)人全都說 PHP “不支持線程”，并且甘于使用現(xiàn)有的計(jì)算模型。

　　可是，有時我們可以做得更好。假定 PHP 頁面需要計(jì)算兩只股票價格，可能還需要將兩者相比較，并且底層主機(jī)剛好是多處理器。在這種情況下，通過將兩個截然不同并且十分耗時的計(jì)算分配給不同處理器，可能會提高幾乎兩倍的性能。

　　在所有 PHP 計(jì)算領(lǐng)域中，此類實(shí)例很少見。但是，由于我發(fā)現(xiàn)到處都沒有對它的精確記錄，因此需要在這里包括用于此類加速的模型。

　　清單 5. 延遲服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

<?php
echo "Program starts at ". date('h:i:s') . ".\n";

$timeout=10;
$streams=array();
$handles=array();

/* First launch a program with a delay of three seconds, then
one which returns after only one second. */
$delay=3;
for ($id=0; $id <= 1; $id++) {
　$error_log="/tmp/error" . $id . ".txt"
　$descriptorspec=array(
　　0 => array("pipe", "r"),
　　1 => array("pipe", "w"),
　　2 => array("file", $error_log, "w")
　);
　$cmd='sleep ' . $delay . '; echo "Finished with delay of ' .
　$delay . '".';
　$handles[$id]=proc_open($cmd, $descriptorspec, $pipes);
　$streams[$id]=$pipes[1];
　$all_pipes[$id]=$pipes;
　$delay -= 2;
}

while (count($streams)) {
　$read=$streams;
　stream_select($read, $w=null, $e=null, $timeout);
　foreach ($read as $r) {
　　$id=array_search($r, $strea**ms);
　　echo stream_get_contents($all_pipes[$id][1]);
　　if (feof($r)) {
　　　fclose($all_pipes[$id][0]);
　　　fclose($all_pipes[$id][1]);
　　　$return_value=proc_close($handles[$id]);
　　　unset($streams[$id]);
　　}
　}
}
?>

　　此程序?qū)⑸扇缦螺敵觯?/DIV>