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PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法示例

本文例項講述了PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法。分享給大家供大家參考,具體如下:

之所以會用到同步,是因為如果多個執行緒中對同一個資源進行操作時,會發生混亂。

比如2個執行緒對變數進行加1操作,第1個執行緒還沒來的及改寫資料時,第2個執行緒就對變數進行操作了,那變數最終的結果就是未知的,這個時候就需要同步來進行控制了。

例子如下:

<?php
class Count extends Thread
{
  public $cnt = 0;

  public function run()
  {
    $this->add();
  }

  public function add()
  {
    //對成員進行加1操作
    for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
      ++$this->cnt;
    }
  }
}

$c = new Count();
//呼叫start()時,執行緒run()中就呼叫了add()方法
$c->start();
//我們人為再呼叫一次add()方法,這時候就會有兩個for迴圈對$cnt進行操作
$c->add();
//把建立的執行緒加入主執行緒中,讓主執行緒等待子執行緒執行結束
$c->join();

//這裡輸出就是不確定性的
var_dump($c->cnt);

多次執行後,$cnt的值是不確定的。如下圖所示:

PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法示例

在pthreads v2中我們可以用Mutex,不過在v3版本中被刪除了,所以我們可以簡單的把加1操作放到synchronized中進行同步,程式碼如下:

<?php
class Count extends Thread
{
  public $cnt = 0;

  public function run()
  {
    $this->add();
  }

  public function add()
  {
    $this->synchronized(function () {
      //對成員進行加1操作
      for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
        ++$this->cnt;
      }
    });
  }
}

$c = new Count();
//呼叫start()時,執行緒run()中就呼叫了add()方法
$c->start();
//我們人為再呼叫一次add()方法,這時候就會有兩個for迴圈對$cnt進行操作
$c->add();
//把建立的執行緒加入主執行緒中,讓主執行緒等待子執行緒執行結束
$c->join();

//這裡就會一直輸出200000
var_dump($c->cnt);

結果如下所示:

PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法示例

當然我們也可以通過notify()和wait()進行同步控制,程式碼如下:

<?php
class Task extends Thread
{
  public $flag = 1;

  public function run()
  {
    $this->synchronized(function () {
      //標識不為1就一直等待
      if ($this->flag !== 1) {
        $this->wait();
      }

      for ($i = 1; $i <= 10; $i++) {

        echo "flag : {$this->flag} i : {$i} \n";

        if ($this->flag === 1) {
          //設定標識
          $this->flag = 2;
          //傳送喚醒通知,然後讓當前執行緒等待
          //注意,notify()與wait()順序不要搞錯了,不然會一直阻塞
          $this->notify();
          $this->wait();
        }
      }

      //我們在這裡再次呼叫notify()
      //因為在最後一次輸出flag : 2 i : 20時,當前執行緒的i已經變成11了,跳出了for迴圈,
      //但另一個執行緒則一直阻塞在wait()那裡,程式無法結束,所以需要notify()再次喚醒一次
      $this->notify();
    });
  }
}

$t = new Task();
$t->start();

$t->synchronized(function ($obj) {
  //標識不為2就一直等待
  if ($obj->flag !== 2) {
    $obj->wait();
  }

  for ($i = 11; $i <= 20; $i++) {

    echo "flag : {$obj->flag} i : {$i} \n";

    if ($obj->flag === 2) {
      $obj->flag = 1;
      $obj->notify();
      $obj->wait();
    }
  }
},$t);

//把建立的執行緒加入主執行緒中,讓主執行緒等待子執行緒執行結束
$t->join();

結果如下圖所示:

PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法示例

我們通過notify()和wait()控制了兩個for迴圈,來回的輸出變數i的值,保證了順序性。

我們再來看一個複雜點的例子,共享的資源,如果不進行同步操作,會出現不可預知的情況,程式碼如下:

<?php
class Task extends Thread
{
  private $name;
  private $file;

  public function __construct($name,$file)
  {
    $this->name = $name;
    $this->file = $file;
  }

  public function run()
  {
    $data = file_get_contents($this->file);
    $data = floatval($data);
    for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
      ++$data;
    }
    file_put_contents($this->file,$data);
    echo "task : {$this->name} data : {$data} \n";
  }
}

$tasks = [];
$file = './test.log';

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i] = new Task($i,$file);
  $tasks[$i]->start();
}

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i]->join();
}

我們開100個執行緒對檔案test.log進行讀寫,理想狀態下,test.log中的資料應該是每次增加10000000的。現在的電腦配置都比較好,大家可以多執行幾次就可以看出效果。

PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法示例

很明顯最後的資料好像少了200000,多執行緒下對test.log檔案進行讀寫,而我們又沒有加鎖,顯然是會出現資料混亂的。

現在我們修改一下程式碼,如下:

<?php
class File extends Thread
{
  private $file;

  public function __construct($file)
  {
    $this->file = $file;
  }

  public function inc()
  {
    //進行同步控制,當100個task執行緒呼叫inc方法時,synchronized可以保證塊內的程式碼是同步的
    //注意,注意,不要把inc方法寫到Task裡,那樣是沒效果的,因為每個task執行緒都是獨立空間,他們各自調各自的inc方法,是沒法做到同步的
    //常用的做法是我們要同步哪些資源,就為這些資源寫個Thread類,並提供操作這些資源的方法,並在方法里加上synchronized
    return $this->synchronized(function () {
      $data = file_get_contents($this->file);
      $data = floatval($data);
      for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
        ++$data;
      }
      file_put_contents($this->file,$data);
      return $data;
    });
  }
}

class Task extends Thread
{
  private $name;
  private $file;

  public function __construct($name,$file)
  {
    $this->name = $name;
    $this->file = $file;
  }

  public function run()
  {
    $data = $this->file->inc();
    echo "task : {$this->name} data : {$data} \n";
  }
}

$tasks = [];
$file = new File('./test.log');

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i] = new Task($i,$file);
  $tasks[$i]->start();
}

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i]->join();
}

結果如下圖所示,當然為了保險起見,我們可以試著多執行幾次,下面是我運行了25次的結果:

PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法示例

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希望本文所述對大家PHP程式設計有所幫助。