PHP性能优化利器：生成器 yield理解

时间  2019-11-10
标签 php 性能 优化 利器 成器 yield 理解 栏目 PHP 繁體版
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若是是作Python或者其余语言的小伙伴，对于生成器应该不陌生。但不少PHP开发者或许都不知道生成器这个功能，多是由于生成器是PHP 5.5.0才引入的功能，也能够是生成器做用不是很明显。可是，生成器功能的确很是有用。php

优势

直接讲概念估计你听完仍是一头雾水，因此咱们先来讲说优势，也许能勾起你的兴趣。那么生成器有哪些优势，以下：html

  • 生成器会对PHP应用的性能有很是大的影响
  • PHP代码运行时节省大量的内存
  • 比较适合计算大量的数据

那么，这些神奇的功能到底是如何作到的？咱们先来举个例子。segmentfault

概念引入

首先，放下生成器概念的包袱，来看一个简单的PHP函数：数组

复制代码 
function createRange($number){
    $data = []; for($i=0;$i<$number;$i++){ $data[] = time(); } return $data; }
复制代码

这是一个很是常见的PHP函数，咱们在处理一些数组的时候常常会使用。这里的代码也很是简单：浏览器

  1. 咱们建立一个函数。
  2. 函数内包含一个 for 循环，咱们循环的把当前时间放到$data里面
  3. for循环执行完毕，把 $data 返回出去。

下面没完，咱们继续。咱们再写一个函数，把这个函数的返回值循环打印出来：函数

$result = createRange(10); // 这里调用上面咱们建立的函数 foreach($result as $value){ sleep(1);//这里停顿1秒，咱们后续有用 echo $value.'<br />'; }

咱们在浏览器里面看一下运行结果：post

这里很是完美，没有任何问题。（固然 sleep(1) 效果大家看不出来）性能

思考一个问题

咱们注意到，在调用函数 createRange 的时候给 $number 的传值是10，一个很小的数字。假设，如今传递一个值10000000（1000万）。spa

那么，在函数 createRange 里面，for循环就须要执行1000万次。且有1000万个值被放到 $data 里面，而$data数组在是被放在内存内。因此，在调用函数时候会占用大量内存。.net

这里，生成器就能够大显身手了。

建立生成器

咱们直接修改代码，大家注意观察：

function createRange($number){ for($i=0;$i<$number;$i++){ yield time(); } }

看下这段和刚刚很像的代码，咱们删除了数组 $data ，并且也没有返回任何内容，而是在 time() 以前使用了一个关键字yield。

使用生成器

咱们再运行一下第二段代码：

$result = createRange(10); // 这里调用上面咱们建立的函数 foreach($result as $value){ sleep(1); echo $value.'<br />'; }

咱们奇迹般的发现了，输出的值和第一次没有使用生成器的不同。这里的值（时间戳）中间间隔了1秒。

这里的间隔一秒其实就是 sleep(1) 形成的后果。可是为何第一次没有间隔？那是由于：

  • 未使用生成器时： createRange 函数内的 for 循环结果被很快放到 $data 中，而且当即返回。因此， foreach 循环的是一个固定的数组。
  • 使用生成器时： createRange 的值不是一次性快速生成，而是依赖于 foreach 循环。 foreach 循环一次， for 执行一次。

到这里，你应该对生成器有点儿头绪。

深刻理解生成器

代码剖析

下面咱们来对于刚刚的代码进行剖析。

复制代码 
function createRange($number){ for($i=0;$i<$number;$i++){ yield time(); } } $result = createRange(10); // 这里调用上面咱们建立的函数 foreach($result as $value){ sleep(1); echo $value.'<br />'; }
复制代码

咱们来还原一下代码执行过程。

  1. 首先调用 createRange 函数，传入参数10，可是 for 值执行了一次而后中止了，而且告诉 foreach 第一次循环能够用的值。
  2.  foreach 开始对 $result 循环，进来首先 sleep(1) ，而后开始使用 for 给的一个值执行输出。
  3.  foreach 准备第二次循环，开始第二次循环以前，它向 for 循环又请求了一次。
  4.  for 循环因而又执行了一次，将生成的时间戳告诉 foreach .
  5.  foreach 拿到第二个值，而且输出。因为 foreach 中 sleep(1) ，因此， for 循环延迟了1秒生成当前时间

因此，整个代码执行中，始终只有一个记录值参与循环，内存中也只有一条信息。

不管开始传入的 $number 有多大，因为并不会当即生成全部结果集，因此内存始终是一条循环的值。

概念理解

到这里，你应该已经大概理解什么是生成器了。下面咱们来讲下生成器原理。

首先明确一个概念：生成器yield关键字不是返回值，他的专业术语叫产出值，只是生成一个值

那么代码中 foreach 循环的是什么？实际上是PHP在使用生成器的时候，会返回一个 Generator 类的对象。 foreach 能够对该对象进行迭代，每一次迭代，PHP会经过 Generator 实例计算出下一次须要迭代的值。这样 foreach 就知道下一次须要迭代的值了。

并且，在运行中 for 循环执行后，会当即中止。等待 foreach 下次循环时候再次和  for  索要下次的值的时候，循环才会再执行一次，而后当即再次中止。直到不知足条件不执行结束。

实际开发应用

不少PHP开发者不了解生成器，其实主要是不了解应用领域。那么，生成器在实际开发中有哪些应用？

读取超大文件

PHP开发不少时候都要读取大文件，好比csv文件、text文件，或者一些日志文件。这些文件若是很大，好比5个G。这时，直接一次性把全部的内容读取到内存中计算不太现实。

这里生成器就能够派上用场啦。简单看个例子：读取text文件

咱们建立一个text文本文档，并在其中输入几行文字，示范读取。

复制代码 
<?php
header("content-type:text/html;charset=utf-8"); function readTxt() { # code... $handle = fopen("./test.txt", 'rb'); while (feof($handle)===false) { # code... yield fgets($handle); } fclose($handle); } foreach (readTxt() as $key => $value) { # code... echo $value.'<br />'; }
复制代码

经过上图的输出结果咱们能够看出代码彻底正常。

可是，背后的代码执行规则却一点儿也不同。使用生成器读取文件，第一次读取了第一行，第二次读取了第二行，以此类推，每次被加载到内存中的文字只有一行，大大的减少了内存的使用。

这样，即便读取上G的文本也不用担忧，彻底能够像读取很小文件同样编写代码。

 百万级别的访问量

yield生成器是php5.5以后出现的，yield提供了一种更容易的方法来实现简单的迭代对象，相比较定义类实现 Iterator 接口的方式，性能开销和复杂性大大下降。

yield生成器容许你 在 foreach 代码块中写代码来迭代一组数据而不须要在内存中建立一个数组。

使用示例：

  1. /** 
  2.  * 计算平方数列 
  3.  * @param $start 
  4.  * @param $stop 
  5.  * @return Generator 
  6.  */  
  7. function squares($start, $stop) {  
  8.     if ($start < $stop) {  
  9.         for ($i = $start; $i <= $stop; $i++) {  
  10.             yield $i => $i * $i;  
  11.         }  
  12.     }  
  13.     else {  
  14.         for ($i = $start; $i >= $stop; $i--) {  
  15.             yield $i => $i * $i; //迭代生成数组： 键=》值  
  16.         }  
  17.     }  
  18. }  
  19. foreach (squares(3, 15) as $n => $square) {  
  20.     echo $n . ‘squared is‘ . $square . ‘<br>‘;  
  21. }  
  22. 输出：  
  23.     3 squared is 9  
  24.     4 squared is 16  
  25.     5 squared is 25  
  26.     ...  

示例2：

 

  1. /对某一数组进行加权处理  
  2. $numbers = array(‘nike‘ => 200, ‘jordan‘ => 500, ‘adiads‘ => 800);  
  3.   
  4. //一般方法，若是是百万级别的访问量，这种方法会占用极大内存  
  5. function rand_weight($numbers)  
  6. {  
  7.     $total = 0;  
  8.     foreach ($numbers as $number => $weight) {  
  9.         $total += $weight;  
  10.         $distribution[$number] = $total;  
  11.     }  
  12.     $rand = mt_rand(0, $total-1);  
  13.   
  14.     foreach ($distribution as $num => $weight) {  
  15.         if ($rand < $weight) return $num;  
  16.     }  
  17. }  
  18.   
  19. //改用yield生成器  
  20. function mt_rand_weight($numbers) {  
  21.     $total = 0;  
  22.     foreach ($numbers as $number => $weight) {  
  23.         $total += $weight;  
  24.         yield $number => $total;  
  25.     }  
  26. }  
  27.   
  28. function mt_rand_generator($numbers)  
  29. {  
  30.     $total = array_sum($numbers);  
  31.     $rand = mt_rand(0, $total -1);  
  32.     foreach (mt_rand_weight($numbers) as $num => $weight) {  
  33.         if ($rand < $weight) return $num;  
  34.     }  
  35. }  

本文转载自https://segmentfault.com/a/1190000012334856  http://blog.csdn.net/moliyiran/article/details/72835896

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