PHP下的异步尝试二：初识协程

PHP下的异步尝试系列

若是你还不太了解PHP下的生成器，你能够根据下面目录翻阅

1. PHP下的异步尝试一：初识生成器
2. PHP下的异步尝试二：初识协程
3. PHP下的异步尝试三：协程的PHP版thunkify自动执行器
4. PHP下的异步尝试四：PHP版的Promise
5. [PHP下的异步尝试五：PHP版的Promise的继续完善]

多任务 (并行和并发)

在讲协程以前，先谈谈多进程、多线程、并行和并发。

对于单核处理器，多进程实现多任务的原理是让操做系统给一个任务每次分配必定的 CPU 时间片，而后中断、让下一个任务执行必定的时间片接着再中断并继续执行下一个，如此反复。

因为切换执行任务的速度很是快，给外部用户的感觉就是多个任务的执行是同时进行的。

多进程的调度是由操做系统来实现的，进程自身不能控制本身什么时候被调度，也就是说： 进程的调度是由外层调度器抢占式实现的

而协程要求当前正在运行的任务自动把控制权回传给调度器，这样就能够继续运行其余任务。这与抢占式的多任务正好相反, 抢占多任务的调度器能够强制中断正在运行的任务, 无论它本身有没有意愿。若是仅依靠程序自动交出控制的话，那么一些恶意程序将会很容易占用所有 CPU 时间而不与其余任务共享。

协程的调度是由协程自身主动让出控制权到外层调度器实现的

回到刚才生成器实现 xrange 函数的例子，整个执行过程的交替能够用下图来表示：

协程能够理解为纯用户态的线程，经过协做而不是抢占来进行任务切换。

相对于进程或者线程，协程全部的操做均可以在用户态而非操做系统内核态完成，建立和切换的消耗很是低。

简单的说协程 就是提供一种方法来中断当前任务的执行，保存当前的局部变量，下次再过来又能够恢复当前局部变量继续执行。

咱们能够把大任务拆分红多个小任务轮流执行，若是有某个小任务在等待系统 IO，就跳过它，执行下一个小任务，这样往复调度，实现了 IO 操做和 CPU 计算的并行执行，整体上就提高了任务的执行效率，这也即是协程的意义

多线程
在单核下，多线程一定是并发的；
不过如今的统一进程的多线程是能够运行在多核CPU下，因此能够是并行的

并发（Concurrency）

是指能处理多个同时性活动的能力，并发事件之间不必定要同一时刻发生。

并行（Parallesim）

是指同时发生的两个并发事件，具备并发的含义，而并发则不必定并行。
多个操做能够在重叠的时间段内进行。

并行和并发区别

并发指的是程序的结构，并行指的是程序运行时的状态
并行必定是并发的，并行是并发设计的一种
单线程永远没法达到并行状态

协程

协程的支持是在生成器的基础上, 增长了能够回送数据给生成器的功能(调用者发送数据给被调用的生成器函数).
这就把生成器到调用者的单向通讯转变为二者之间的双向通讯.
咱们在上篇文章已经讲过了send方法， 下面让咱们理解下协程

同步代码

在没有涉及到异步执行代码以前，咱们的代码都是这样的

function printNum($max, $caller)
{
    for ($i=0; $i<$max; $i++ ) {
        echo "调度者:" . $caller . "  打印:" . $i . PHP_EOL;
    }
}

printNum(3, "caller1");
printNum(3, "caller2");

# output
调度者:caller1  打印:0
调度者:caller1  打印:1
调度者:caller1  打印:2
调度者:caller2  打印:0
调度者:caller2  打印:1
调度者:caller2  打印:2

使用协程后改进的代码

初稿，手动调整生成器执行

# 本代码手动调整了进程执行代码的顺序，固然本代码实现不用协程也能够，只是利用本流程说明协程做用
# 生成器给了咱们函数中断，协程[生成器send]给了咱们从新唤起生成器函数的能力
function printNumWithGen($max)
{
    for ($i=0; $i<$max; $i++ ) {
        $res = yield $i;
        echo $res;
    }
}

$gen1 = printNumWithGen(3);
$gen2 = printNumWithGen(3);

// 手动执行caller1 再 caller2
$gen1->send("调度者: caller1 打印:" . $gen1->current() . PHP_EOL);
$gen2->send("调度者: caller2 打印:" . $gen2->current() . PHP_EOL);

// 手动执行caller1 再 caller2
$gen1->send("调度者: caller1 打印:" . $gen1->current() . PHP_EOL);
$gen2->send("调度者: caller2 打印:" . $gen2->current() . PHP_EOL);

// 手动执行caller2 再 caller1
$gen2->send("调度者: caller2 打印:" . $gen2->current() . PHP_EOL);
$gen1->send("调度者: caller1 打印:" . $gen1->current() . PHP_EOL);

# output
调度者: caller1 打印:0
调度者: caller2 打印:0
调度者: caller1 打印:1
调度者: caller2 打印:1
调度者: caller2 打印:2
调度者: caller1 打印:2

总结

上面案例应该让你们理解了协程设计的意义和如何使用协程

那么接下去咱们为咱们的协程自动一个自动调度器（Co自动执行器），无需再手动来中断和恢复了