PHP Fibers：轻量级协程，让你的代码像呼吸一样流畅！💨
各位程序猿、程序媛们，大家好！我是你们的老朋友，代码界的段子手，今天咱们不聊框架，不谈设计模式，来点新鲜刺激的——PHP Fibers！
准备好了吗？让我们一起深入这个PHP 8.1+ 带来的“轻量级协程”，看看它如何让你的代码像呼吸一样流畅，告别回调地狱，拥抱更优雅的异步编程！
开场白：告别“卡顿”，迎接“丝滑”！
相信大家都有这样的经历：写一个需要等待的程序，比如请求一个接口，读取一个大文件，或者连接一个数据库。在传统的同步阻塞模式下，你的代码会像一个便秘患者一样，卡在那里，CPU傻傻地等待，什么也干不了，直到数据返回。
这种等待，在用户体验上，就是“卡顿”！想象一下，一个网页加载半天，或者一个API响应慢如蜗牛，用户会怎样？分分钟关掉走人，留下你独自在风中凌乱…
而Fibers，就像一剂通便灵药，可以有效地缓解这种“卡顿”症状，让你的程序“丝滑”起来！
什么是 Fibers？别被“纤维”吓到！
Fibers，翻译过来是“纤维”，听起来有点吓人，好像要深入到操作系统底层一样。其实不然，你可以把 Fibers 想象成一种“轻量级的线程”。但它又不是真正的线程，而是运行在同一个线程中的多个“协程”。
协程？又是啥玩意儿？
别急，咱们慢慢来。线程，是操作系统级别的概念，创建和切换线程的开销比较大，就像启动一辆重型卡车。而协程，是用户级别的概念，创建和切换的开销非常小，就像骑一辆自行车。
线程 vs 协程：卡车 vs 自行车
| 特性 | 线程 (Thread) | 协程 (Coroutine/Fiber) |
|---|---|---|
| 级别 | 操作系统级 | 用户级 |
| 调度 | 操作系统内核调度 | 用户程序自行调度 |
| 并发 | 真并发（多个CPU核心并行执行） | 伪并发（单CPU核心时间片轮转） |
| 切换开销 | 大 | 小 |
| 适用场景 | CPU密集型任务（如视频编码、科学计算） | IO密集型任务（如网络请求、文件读写） |
| 资源占用 | 高 | 低 |
| 数据共享 | 需要同步机制（如锁、信号量） | 默认共享，无需同步（但需注意并发安全性） |
| 创建数量 | 受系统资源限制，不宜过多 | 可创建数量较多，受用户程序内存限制 |
Fibers 的核心思想：主动让出，然后回来！
Fibers 的核心思想是“主动让出，然后回来”。一个 Fiber 在执行过程中，如果遇到需要等待的操作（比如网络请求），它会主动“让出”控制权，让其他 Fiber 来执行。当等待的操作完成后，之前的 Fiber 又会“回来”，从之前暂停的地方继续执行。
这个过程，就像你正在看一部精彩的电影，突然有电话来了，你暂停电影，接完电话，然后回到电影暂停的地方继续观看。
PHP Fibers：让你的代码像呼吸一样！
PHP Fibers 的出现，为我们带来了以下几个好处：
- 告别回调地狱： 不再需要一层又一层的回调函数，代码更加简洁易懂。
- 提高并发性能： 在IO密集型任务中，可以有效地提高并发性能，让你的程序处理更多的请求。
- 简化异步编程： 异步编程不再那么复杂，可以像写同步代码一样写异步代码。
- 更好的用户体验： 响应速度更快，用户体验更好。
Fibers 的 API：几个关键函数
PHP Fibers 提供了几个关键的 API：
Fiber::getCurrent(): 获取当前正在执行的 Fiber 对象。Fiber::create(callable $callable): Fiber: 创建一个新的 Fiber 对象，参数是一个可调用对象（函数或方法）。Fiber->start(...$args): 启动 Fiber 的执行，可以传递参数给 Fiber 的可调用对象。Fiber->resume(...$args): 恢复 Fiber 的执行，可以传递参数给 Fiber 的暂停点。Fiber->suspend(mixed $value = null): 暂停 Fiber 的执行，并返回一个值给 Fiber 的调用者。Fiber->throw(Throwable $exception): 在 Fiber 中抛出一个异常。Fiber->isStarted(): 检查 Fiber 是否已经启动。Fiber->isRunning(): 检查 Fiber 是否正在运行。Fiber->isSuspended(): 检查 Fiber 是否已经暂停。Fiber->isTerminated(): 检查 Fiber 是否已经终止。Fiber->getReturn(): 获取 Fiber 的返回值。
代码示例：一个简单的 Fibers 例子
让我们来看一个简单的例子，演示如何使用 Fibers：
<?php
function task(string $name) {
echo "Task {$name} startedn";
Fiber::suspend(); // 暂停 Fiber 的执行
echo "Task {$name} resumedn";
}
$fiber = new Fiber(function () {
task("A");
echo "Fiber finishedn";
});
$fiber->start(); // 启动 Fiber
echo "Main script continuesn";
$fiber->resume(); // 恢复 Fiber
?>输出结果：
Task A started
Main script continues
Task A resumed
Fiber finished在这个例子中，我们创建了一个 Fiber，并在其中执行了一个 task 函数。task 函数调用了 Fiber::suspend()，暂停了 Fiber 的执行。然后，主脚本继续执行，并调用了 Fiber->resume()，恢复了 Fiber 的执行。
Fibers 的应用场景：让你的想象力飞翔！
Fibers 可以应用于各种场景，例如：
- 并发 HTTP 请求： 可以使用 Fibers 并发地发送多个 HTTP 请求，而不需要使用回调函数。
- 并发数据库查询： 可以使用 Fibers 并发地执行多个数据库查询，而不需要使用线程。
- 异步文件读写： 可以使用 Fibers 异步地读取和写入文件，而不会阻塞主线程。
- 游戏开发： 可以使用 Fibers 实现游戏中的并发逻辑，例如，同时更新多个游戏角色的状态。
- 消息队列： 可以使用 Fibers 实现消息队列的消费者，并发地处理消息。
- 聊天服务器： 可以使用 Fibers 实现聊天服务器，并发地处理多个客户端的连接。
一个更复杂的例子：并发 HTTP 请求
<?php
use GuzzleHttpClient;
use Fiber;
function fetchUrl(string $url): string {
$client = new Client();
$response = $client->get($url);
return (string) $response->getBody();
}
$urls = [
'https://www.example.com',
'https://www.php.net',
'https://www.google.com',
];
$results = [];
$fibers = [];
foreach ($urls as $url) {
$fibers[] = new Fiber(function () use ($url, &$results) {
$results[$url] = fetchUrl($url);
Fiber::suspend();
});
}
foreach ($fibers as $fiber) {
$fiber->start();
}
while (count($results) < count($urls)) {
foreach ($fibers as $fiber) {
if ($fiber->isSuspended()) {
$fiber->resume();
}
}
// 为了避免CPU空转，可以适当sleep一下
usleep(100);
}
foreach ($results as $url => $content) {
echo "Content from {$url}: " . substr($content, 0, 100) . "...n";
}
?>在这个例子中，我们使用了 GuzzleHttp 客户端来发送 HTTP 请求。我们创建了多个 Fiber，每个 Fiber 负责发送一个 HTTP 请求，并将结果存储在一个数组中。然后，我们循环遍历 Fiber，如果 Fiber 暂停了，就恢复它的执行，直到所有 Fiber 都执行完毕。
Fibers 的注意事项：小心踩坑！
在使用 Fibers 时，需要注意以下几点：
- 并发安全性： 由于 Fiber 运行在同一个线程中，因此需要注意并发安全性。如果多个 Fiber 访问共享资源，需要使用锁或其他同步机制来保护资源。
- 死锁： 如果多个 Fiber 互相等待，可能会导致死锁。因此，需要避免循环依赖，并仔细设计 Fiber 的调度逻辑。
- 异常处理： 在 Fiber 中抛出的异常，需要被捕获和处理。如果没有被捕获，可能会导致程序崩溃。
- 性能： 虽然 Fiber 的切换开销很小，但是频繁地切换 Fiber 也会带来一定的性能开销。因此，需要根据实际情况选择合适的 Fiber 数量。
- 不是万能的： Fibers 适用于 IO密集型任务，对于 CPU密集型任务，使用 Fibers 并不能提高性能，反而可能会降低性能。
Fibers 与其他异步编程方案的比较
PHP 中还有其他的异步编程方案，例如：
- 回调函数： 这是最传统的异步编程方案，但是容易导致回调地狱。
- Promise： Promise 是一种更高级的异步编程方案，可以有效地解决回调地狱问题。
- async/await： async/await 是 PHP 7.1+ 引入的语法糖，可以更方便地编写异步代码。
- ReactPHP： ReactPHP 是一个事件驱动的异步编程框架，可以用于构建高性能的网络应用程序。
Fibers 相比于这些方案，具有以下优点：
- 更简洁的代码： 可以像写同步代码一样写异步代码，代码更加简洁易懂。
- 更高的性能： Fiber 的切换开销比线程更小，因此可以获得更高的性能。
- 更灵活的控制： 可以更灵活地控制 Fiber 的调度，例如，可以实现抢占式调度。
Fibers 的未来：无限可能！
Fibers 是 PHP 异步编程的一个重要的里程碑，它为我们带来了更简洁、更高效、更灵活的异步编程方式。随着 PHP 的不断发展，Fibers 将会在更多的场景中得到应用，并为我们带来更多的惊喜。
总结：让 Fibers 成为你的编程利器！
Fibers 是 PHP 8.1+ 引入的一项强大的特性，它可以帮助我们编写更简洁、更高效的异步代码。掌握 Fibers 的使用方法，将会让你在异步编程的道路上更进一步，并为你的程序带来更好的性能和用户体验。
希望今天的分享能够帮助你更好地理解 PHP Fibers，并将其应用到你的实际项目中。记住，代码就像呼吸，应该流畅自然。让 Fibers 成为你的编程利器，让你的代码像呼吸一样流畅！
最后的彩蛋：一些学习资源
- PHP 官方文档：https://www.php.net/manual/en/language.fibers.php
- Nikita Popov’s Blog: https://nikic.github.io/2020/05/12/Fibers-in-PHP.html
感谢大家的聆听！希望大家在编程的道路上越走越远，写出更优秀的代码！ 🚀 编程愉快！ 🍻