好的，各位看官，欢迎来到“PHP多线程/多进程编程：速度与激情”讲堂！我是你们今天的导游，一个在代码海洋里摸爬滚打多年的老水手，今天要带大家一起探索PHP里这片既让人兴奋又让人挠头的领域。
准备好了吗？系好安全带，让我们开始这场速度与激情的旅程！🚀
第一幕：PHP，你为何如此“单身”？
在深入多线程/多进程之前，我们先要搞清楚一个问题：PHP天生是“单线程”的。啥意思呢？简单来说，就是它像一个一心一意的程序员，一次只能专注地执行一个任务。
想象一下，你在餐厅点了一桌子菜，但是只有一个服务员。他得先帮你点菜，再去后厨下单，然后回来给你上菜，最后才能帮你结账。如果人很多，你可能要等到地老天荒。
这就是PHP单线程的局限性。当你的程序需要处理耗时的任务，比如读取大文件、访问数据库、调用外部API，整个程序就会卡住，用户体验直线下降。
但是，别灰心！聪明的程序员们早就想出了解决办法，那就是——多线程和多进程！
第二幕：双剑合璧：多线程 vs 多进程
多线程和多进程，就像一对武林高手，各有千秋，都能提升PHP的并发处理能力。
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多线程（pthreads）：轻盈如燕，共享资源
多线程就像在一个公司里，有多个员工共享同一个办公室（内存空间）。他们可以同时处理不同的任务，效率大大提升。
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优点：
- 资源共享： 线程之间可以方便地共享内存，数据交换效率高。
- 上下文切换快： 线程切换比进程切换更快，开销更小。
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缺点：
- 安全性问题： 多个线程同时访问共享资源，容易出现竞争条件，导致数据错误。需要使用锁机制来保证线程安全。
- 扩展安装麻烦： 需要安装
pthreads扩展，配置相对复杂。 - PHP 8之后兼容性问题：
pthreads在PHP 8之后需要做额外的处理，否则可能会报错。
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多进程（pcntl）：稳重如山，独立王国
多进程就像有多个公司，每个公司都有自己独立的办公室（内存空间）。它们可以并行地处理任务，互不干扰。
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优点：
- 隔离性好： 进程之间相互隔离，一个进程崩溃不会影响其他进程。
- 稳定性高： 适合处理对稳定性要求高的任务。
- 配置简单： 使用
pcntl扩展，配置相对简单。
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缺点：
- 资源消耗大： 每个进程都需要独立的内存空间，资源消耗较大。
- 上下文切换慢： 进程切换比线程切换慢，开销更大。
- 数据共享麻烦： 进程之间数据共享需要使用IPC（Inter-Process Communication）机制，比如共享内存、消息队列等，实现复杂。
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用表格总结一下：
| 特性 | 多线程 (pthreads) | 多进程 (pcntl) |
|---|---|---|
| 资源共享 | 方便 | 困难 |
| 资源消耗 | 小 | 大 |
| 上下文切换 | 快 | 慢 |
| 隔离性 | 差 | 好 |
| 稳定性 | 相对低 | 高 |
| 安全性 | 需注意锁 | 较高 |
| 适用场景 | IO密集型，对资源要求高，数据共享频繁 | CPU密集型，稳定性要求高 |
第三幕：多线程实战：pthreads 登场
既然了解了多线程的理论，我们来实战一下，看看pthreads是如何工作的。
首先，确保你已经安装了pthreads扩展。如果还没安装，请参考官方文档或者搜索引擎，这里就不赘述了。
<?php
class MyThread extends Thread {
private $data;
public function __construct($data) {
$this->data = $data;
}
public function run() {
// 模拟耗时操作
sleep(2);
echo "Thread " . $this->getThreadId() . " processing data: " . $this->data . PHP_EOL;
}
}
$threads = [];
for ($i = 0; $i < 5; $i++) {
$thread = new MyThread("Data " . $i);
$threads[] = $thread;
$thread->start();
}
foreach ($threads as $thread) {
$thread->join(); // 等待线程执行完成
}
echo "Main thread finished." . PHP_EOL;
?>这段代码创建了5个线程，每个线程都会休眠2秒，然后输出一条消息。主线程会等待所有线程执行完成后才退出。
Thread类： 这是pthreads提供的基类，你需要继承它来创建自己的线程类。run()方法： 这是线程的入口点，你需要在里面编写线程要执行的代码。start()方法： 启动线程。join()方法： 等待线程执行完成。
注意事项：
- 线程安全： 在多线程环境下，一定要注意线程安全问题。如果多个线程同时访问共享资源，可能会导致数据错误。可以使用锁机制来保证线程安全。
pthreads提供了Mutex类来实现互斥锁。 - 异常处理： 线程中的异常不会自动传递到主线程。需要在线程内部捕获并处理异常。
- 资源限制： 创建过多的线程会消耗大量资源，导致系统性能下降。需要根据实际情况合理控制线程数量。
第四幕：多进程实战：pcntl 上阵
接下来，我们看看pcntl是如何实现多进程的。
<?php
// 设置进程最大执行时间
set_time_limit(0);
$processCount = 5;
for ($i = 0; $i < $processCount; $i++) {
$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1) {
die("Could not fork");
} else if ($pid) {
// 父进程
echo "Parent process: Forked child process with PID " . $pid . PHP_EOL;
} else {
// 子进程
echo "Child process " . getmypid() . " starting..." . PHP_EOL;
// 模拟耗时操作
sleep(2);
echo "Child process " . getmypid() . " finished." . PHP_EOL;
exit(0); // 子进程必须退出
}
}
// 等待所有子进程结束
while (pcntl_waitpid(0, $status) != -1) {
$status = pcntl_wexitstatus($status);
echo "Parent process: Child process exited with status " . $status . PHP_EOL;
}
echo "Parent process finished." . PHP_EOL;
?>这段代码创建了5个子进程，每个子进程都会休眠2秒，然后输出一条消息。父进程会等待所有子进程执行完成后才退出。
pcntl_fork()： 创建一个子进程。父进程和子进程都会继续执行后面的代码。pcntl_waitpid()： 等待子进程结束。exit()： 子进程必须退出，否则会继续执行父进程的代码。getmypid()： 获取当前进程的ID。
注意事项：
- 进程隔离： 进程之间相互隔离，一个进程崩溃不会影响其他进程。
- 资源消耗： 创建过多的进程会消耗大量资源，导致系统性能下降。需要根据实际情况合理控制进程数量。
- 僵尸进程： 如果父进程没有等待子进程结束，子进程会变成僵尸进程，占用系统资源。
- 信号处理： 可以使用
pcntl_signal()函数来处理信号，比如中断信号（SIGINT）。
第五幕：多线程/多进程的选择：鱼与熊掌，如何兼得？
多线程和多进程各有优缺点，如何选择呢？这取决于你的具体需求。
- IO密集型任务： 如果你的程序需要频繁地进行IO操作，比如读取文件、访问数据库、调用外部API，那么可以选择多线程。因为线程切换的开销比进程切换小，可以更好地利用CPU的空闲时间。
- CPU密集型任务： 如果你的程序需要进行大量的计算，比如图像处理、视频编码，那么可以选择多进程。因为进程之间相互隔离，一个进程崩溃不会影响其他进程，可以提高程序的稳定性。
- 混合型任务： 如果你的程序既需要进行IO操作，又需要进行大量的计算，那么可以考虑结合使用多线程和多进程。比如，可以使用多进程来处理CPU密集型任务，然后在每个进程中使用多线程来处理IO密集型任务。
第六幕：进阶之路：更上一层楼
掌握了多线程和多进程的基本用法，你就可以开始探索更高级的技术了。
- 线程池/进程池： 预先创建好一定数量的线程/进程，当有任务需要处理时，从池中取出一个线程/进程来执行。可以避免频繁地创建和销毁线程/进程，提高性能。
- 消息队列： 用于进程间通信，可以实现异步任务处理。
- 共享内存： 用于进程间共享数据，可以提高数据交换效率。
- 锁机制： 用于保证线程安全，防止多个线程同时访问共享资源。
- 信号处理： 用于处理信号，比如中断信号（SIGINT）。
第七幕：总结：速度与激情，安全第一
PHP的多线程/多进程编程是一把双刃剑。用好了，可以极大地提升程序的性能；用不好，可能会导致程序崩溃、数据错误。
因此，在使用多线程/多进程时，一定要注意以下几点：
- 安全第一： 线程安全和进程隔离是重中之重。
- 资源控制： 合理控制线程/进程数量，避免资源耗尽。
- 异常处理： 及时捕获并处理异常，避免程序崩溃。
- 监控： 监控程序的性能，及时发现并解决问题。
希望通过今天的讲解，大家对PHP的多线程/多进程编程有了更深入的了解。记住，速度与激情固然重要，但安全第一！
感谢大家的收听，我们下期再见！ 👋