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<?php
/**
* YieldExample
*
* @author Pu ShaoWei <[email protected]>
* @date 2017/9/17
* @license MIT
* -------------------------------------------------------------
* 思路分析：笔记局 ,觉得需要认真学习的 Yield
* -------------------------------------------------------------
* [由来]
* PHP从5.5引入了yield关键字，增加了迭代生成器和协程的支持，但并未在言本身级别实现一个完善的协程解决方案。
* PHP协程也是基于Generator，Generator可以视为一种“可中断”的函数，而 yield 构成了一系列的“中断点”。
* PHP 协程没有resume关键字，而是“在使用的时候唤起”协程。了解如何在PHP中实现协程，首先要解决迭代生成器。
* PHP > 手册 > 语言参考 > 生成器 http://php.net/manual/zh/language.generators.overview.php
* -------------------------------------------------------------
* [概念]
* “协程”（Coroutine）概念最早由 Melvin Conway 于1958年提出。
* 协程可以理解为纯用户态的线程，其通过协作而不是抢占来进行切换。
* 相对于进程或者线程，协程所有的操作都可以在用户态完成，创建和切换的消耗更低。
* 总的来说，协程为协同任务提供了一种运行时抽象，这种抽象非常适合于协同多任务调度和数据流处理。
* 在现代操作系统和编程语言中，因为用户态线程切换代价比内核态线程小，协程成为了一种轻量级的多任务模型。
* -------------------------------------------------------------
* [协程与进程线程的区别]
* 对于操作系统来说只有进程和线程，协程的控制由应用程序显式调度，非抢占式的
* 协程的执行最终靠的还是线程，应用程序来调度协程选择合适的线程来获取执行权
* 切换非常快，成本低。一般占用栈大小远小于线程（协程KB级别，线程MB级别），
* 所以可以开更多的协程，协程比线程更轻量级
* -------------------------------------------------------------
*/
/**
* 协程生产器
*
* @param $start
* @param $end
* @param int $step
* @return \Generator
*/
$SyncFactory = function ($start, $end, $step = 1) {
for ($i = $start; $i <= $end; $i += $step) {
yield $i;
}
};
/**
* 普通的生产器
*
* @param $start
* @param $end
* @param int $step
*/
$UsualFactory = function ($start, $end, $step = 1) {
for ($i = $start; $i <= $end; $i += $step) {
//var_dump($i);
}
};
$SyncFactory(1, 100000); //class Generator#2 PHP 协程没有resume关键字，而是“在使用的时候唤起”协程
// Generator 这个东西是从 generators返回的 http://php.net/manual/zh/class.generator.php
$UsualFactory(1, 100000);
/**
* 从编程角度上看，协程的思想本质上就是控制流的主动让出（yield）和恢复（resume）机制，迭代器常被用来实现协程，
* 所以大部分的语言实现的协程中都有yield关键字，比如Python、PHP、Lua。但也有特殊比如Go就使用的是通道来通信。
*/
foreach ($SyncFactory(1, 10) as $value) {
echo $value . "\n"; // 我理解的是相当于开了100000协程跑这次输出操作
} // 那就尝试将它唤醒吧
/**
* [中断点]
* 我们从生成器认识协程需要认识到：生成器是一种具有中断点的函数，而yield构成了中断点。
* 比如, 你调用$range->rewind()，那么xrange()里的代码就会运行到控制流第一次出现yield的地方，
* 而函数内传递给yield语句的值，即为迭代的当前值，可以通过$xrange->current()获取。
* [PHP中的协程实现]
* PHP的协程支持是在迭代生成器的基础上，增加了可以回送数据给生成器的功能，从而达到双向通信即：
* -------------------------------------------------------------
* >>> 生成器<---数据--->调用者 <<<
* -------------------------------------------------------------
*/
echo '/* ------------------------- Yield接收与发送数据 ------------------------- */';
/**
* 容器接收示例
*/
function container()
{
$test = yield "Hello ";
var_dump($test);
$test = yield "World ";
var_dump($test);
}
$container = container(); // 这里又进化成 Generator对象了,还记得SPL 那一坨么？ 传送门 [http://php.net/manual/zh/book.spl.php]
var_dump($container->key()); // 返回当前产生的键
var_dump($container->current()); // 返回当前产生的值
$container->next(); // 生成器继续执行 ,这个next 看下输出结果发现返回了个NULL 你打印什么了？
$container->send('强势占位');
var_dump($container->key()); // null
var_dump($container->current()); // null
if (!$container->valid()) {
echo "我没有被关闭" . PHP_EOL;
}
echo '/* ------------------------- 协程与任务调度 ------------------------- */';
/**
* yield指令提供了任务中断自身的一种方法，然后把控制交回给任务调度器。
* 而PHP语言本身只是提供程序中断的功能，至于任务调度器需要我们自己实现，
* 同时协程在运行多个其他任务时，yield还可以用来在任务和调度器之间进行通信。
*/
/**
* PHP协程任务
* 简单的定义具有任何ID标识的协程函数，如一个轻量级的协程函数示例代码
* @form http://wiki.phpboy.net/doku.php?id=2017-07:54-PHP_Yield%E5%8D%8F%E7%A8%8B%E4%BB%8E%E5%85%A5%E9%97%A8%E5%88%B0%E7%B2%BE%E9%80%9A.md
*
* @version 1.0
*/
class Task
{
protected $taskId;
protected $coroutine;
protected $sendValue = null;
protected $beforeFirstYield = true;
/**
* Task constructor.
*
* @param $taskId
* @param \Generator $coroutine
*/
public function __construct($taskId, Generator $coroutine)
{
$this->taskId = $taskId;
$this->coroutine = $coroutine;
}
/**
* setSendValue
*
* @param $sendValue
*/
public function setSendValue($sendValue)
{
$this->sendValue = $sendValue;
}
/**
* 跑起来的巨人
*
* @return mixed
*/
public function run()
{
if ($this->beforeFirstYield) {
$this->beforeFirstYield = false;
return $this->coroutine->current();
} else {
$retval = $this->coroutine->send($this->sendValue);
$this->sendValue = null;
return $retval;
}
}
/**
* getTaskId
*
* @return mixed
*/
public function getTaskId()
{
return $this->taskId;
}
/**
* 协程关了没？
*
* @return bool
*/
public function isFinished()
{
return !$this->coroutine->valid();
}
}
/**
* PHP协程调度器
* 简单来说，是可以在多个任务之间相互协调，及任务之间相互切换的一种进程资源的分配器。
* 调度器的实现方式有多种,大致分为两类：一是，队列；二是，定时器
*
* @version 1.0
*/
class Scheduler
{
protected $maxTaskId = 0;
protected $taskMap = []; // taskId => task
protected $taskQueue;
public function __construct()
{
// http://php.net/manual/zh/class.splqueue.php
$this->taskQueue = new SplQueue();
}
/**
* 创建一个task 开启一个协程
*
* @param \Generator $coroutine
* @return int
*/
public function newTask(Generator $coroutine)
{
$tid = ++$this->maxTaskId;
$task = new Task($tid, $coroutine);
$this->taskMap[$tid] = $task;
$this->schedule($task);
return $tid;
}
/**
* 队列入队
*
* @param \Task $task
*/
public function schedule(Task $task)
{
$this->taskQueue->enqueue($task);
}
/**
* 消费队列内容
*/
public function run()
{
GLOBAL $i;
while (!$this->taskQueue->isEmpty()) {
// 出队列
$task = $this->taskQueue->dequeue();
$retval = $task->run(); // 跑Task 中的 run
echo "Scheduler runtime:" . ++$i . " retval is:\n";
if ($retval instanceof SystemCall) {
$retval($task, $this); // 如果为函数调用则这样跑起来
continue;
}
if ($task->isFinished()) { // 结束了就删掉
unset($this->taskMap[$task->getTaskId()]);
} else {
$this->schedule($task); // 那就回炉重造
}
}
}
}
class SystemCall
{
protected $callback;
public function __construct(callable $callback)
{
$this->callback = $callback;
}
/**
* 以函数方式调用
*
* @param \Task $task
* @param \Scheduler $scheduler
* @return mixed
*/
public function __invoke(Task $task, Scheduler $scheduler)
{
$callback = $this->callback;
return $callback($task, $scheduler);
}
}
/**
* newTask()方法创建一个新任务，然后把这个任务放入任务map数组里，接着它通过把任务放入任务队列里来实现对任务的调度。
* 接着run()方法扫描任务队列，运行任务，如果一个任务结束了，那么它将从队列里删除，否则它将在队列的末尾再次被调度。
*/
function getTaskId()
{
return new SystemCall(function (Task $task, Scheduler $scheduler) {
$task->setSendValue($task->getTaskId());
$scheduler->schedule($task);
});
}
function task($max)
{
$tid = (yield getTaskId());
for ($i = 0; $i < $max; $i++) {
echo "this is task $tid iteration $i .\n";
yield;
}
}
$scheduler = new Scheduler();
$scheduler->newTask(task(3));
$scheduler->newTask(task(3));
//function testYield()
//{
// yield getTaskId();
//}
//var_dump(testYield()->current());
$scheduler->run();
/*
function task1() {
for ($i = 1; $i <= 10; ++$i) {
echo "This is task 1 iteration $i.\n";
yield;
}
}
function task2() {
for ($i = 1; $i <= 5; ++$i) {
echo "This is task 2 iteration $i.\n";
yield;
}
}
$scheduler->newTask(task1(21));
$scheduler->newTask(task2(21));
$scheduler->run();
*/
// 最后回顾一下知识点,协程不一定能提高速度，但它一定能节约到内存
/**
* 协程创建
*
* @param $start
* @param $limit
* @param int $step
* @return \Generator
*/
function xrange($start, $limit, $step = 1)
{
for ($i = $start; $i <= $limit; $i += $step) {
yield $i;
}
}
$max = 999999;
$c = new codeStatus(true);
$c->timeStart();
$simpleStart = microtime(true);
foreach (range(1, $max, 2) as $number) {
}
$simpleEnd = microtime(true);
$c->timeEnd();
print_r($c->showStatus());
$c = new codeStatus(true);
$c->timeStart();
$start = microtime(true);
foreach (xrange(1, $max, 2) as $number) {
}
$end = microtime(true);
$c->timeEnd();
print_r($c->showStatus());
/**
* 程序耗时统计
*
* @version 1.0
*/
class codeStatus
{
/**
* @param:boolen $time_type时间类型, boolen$show_m是否显示内存,
* boolen$show_type,false是array,ture为json,$regmax是数据保留几位
*/
public $regmax;
public $runTime = 0;
public $time_type;
public $is_show_memory;
public $show_type;
private static $t1;
private static $t2;
public function __construct($time_type = false, $show_m = true, $show_type = false, $regmax = 3)
{
$this->regmax = $regmax;
$this->is_show_memory = $show_m;
$this->time_type = $time_type;
$this->show_type = $show_type;
}
public function timeStart()
{
self::$t1 = microtime(true);
}
public function timeEnd()
{
self::$t2 = microtime(true);
}
private function getTime()
{
if (self::$t1 != '' && self::$t2 != '') {
if ($this->time_type == false) {
return '耗时' . round(self::$t2 - self::$t1, $this->regmax) . '秒';
} else if ($this->time_type == true) {
return '耗时' . round(self::$t2 - self::$t1, ($this->regmax + 3)) * 1000 . '毫秒';
}
} else {
return "error param";
}
}
private function getmemory()
{
$memory = (!function_exists('memory_get_usage')) ? '0' : round(memory_get_usage() / 1024, $this->regmax) . 'KB';
return '占用内存：' . $memory;
}
public function showStatus()
{
if ($this->is_show_memory == true) {
$arr = array (self::getTime(), self::getmemory());
} else {
$arr = array (self::getTime());
}
if ($this->show_type == false) {
return $arr;
} else {
return json_encode($arr);
}
}
}