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PHP 共享內(nèi)存使用與信號控制

來源:北京匯仁智杰科技有限公司   時間:2016-05-19   點擊:

  共享內(nèi)存
  共享內(nèi)存的使用主要是為了能夠在同一臺機器不同的進程中共享一些數(shù)據(jù),比如在多個 php-fpm 進程中共享當(dāng)前進程的使用情況。這種通信也稱為進程間通信(Inter-Process Communication),簡稱 IPC。
  PHP 內(nèi)置的shmop 擴展(Shared Memory Operations) 提供了一系列共享內(nèi)存操作的函數(shù)(可能是用的人不多吧,這一塊兒的文檔還沒有中文翻譯)。在 Linux 上,這些函數(shù)直接是通過調(diào)用shm*系列的函數(shù)實現(xiàn),而 Winodows 上也通過對系統(tǒng)函數(shù)的封裝實現(xiàn)了同樣的調(diào)用。
  主要函數(shù):
  shmop_close— 關(guān)閉共享內(nèi)存塊
  shmop_delete— 刪除共享內(nèi)存塊
  shmop_open— 創(chuàng)建或打開共享內(nèi)存塊
  shmop_read— 從共享內(nèi)存塊中讀取數(shù)據(jù)
  shmop_size— 獲取共享內(nèi)存塊的大小
  shmop_write— 向共享內(nèi)存塊中寫入數(shù)據(jù)
  與此相關(guān)的還有一個很重要的函數(shù):ftok,通過文件的 inode 信息(*nix 上通過stat或ls -i命令查看)創(chuàng)建 IPC 的唯一 key(文件/文件夾的 inode 是唯一的)。這個函數(shù)在 Linux 上也是直接調(diào)用同名的系統(tǒng)函數(shù)實現(xiàn),Windows 上還是使用一些封裝。
  有個需要稍微注意的點:shmop_open的第二個參數(shù)是個 flag,類似 fopen 的第二個參數(shù),其取值有以前幾個:
  “a” 只讀訪問;
  “c” 如果內(nèi)存片段不存在,則創(chuàng)建,如果存在,則可讀寫;
  “w” 讀寫;
  “n” 創(chuàng)建新的內(nèi)存片段,如果同樣 key 的已存在,則會創(chuàng)建失敗,這是為了安全使用共享內(nèi)存考慮。
  此外,由于使用的共享內(nèi)存片段是固定長度的,在存儲和讀取的時候要計算好數(shù)據(jù)的長度,不然可能會寫入失敗或者讀取空值。
  信號控制
  既然上面使用到了共享內(nèi)存存儲數(shù)據(jù),就需要考慮是否有多個進程同時寫入數(shù)據(jù)到共享內(nèi)存的情況,是否需要避免沖突。如果是這樣,就需要引入信號量進行控制。
  PHP 也提供了類似的內(nèi)置擴展sysvsem(這個擴展在 Windows 環(huán)境下沒有,文檔中將ftok函數(shù)也歸到這個擴展中,但實際上ftok是在標準函數(shù)庫中提供的,所以在 Windows 下也是可用的)。
  在說信號量控制之前,先說另外一件有意思的事情:看官方文檔你會發(fā)現(xiàn)這里同樣也有共享內(nèi)存操作的函數(shù)(shm_*),因為這其實是同一類別(或者說來自于同一作者)的三個擴展,還有一個是 sysvmsg(隊列消息) 。函數(shù)的實現(xiàn)上稍有差別,但實際做的事情基本相同。這和上文的 shmop 擴展有什么區(qū)別呢?shmop 源碼下的README文件有簡單的說明:
  簡單說來:sysvshm 擴展提供的方法并不是原封不動的存儲用戶的數(shù)據(jù),而是先使用 PHP 的變量序列化函數(shù)對參數(shù)進行序列化然后再進行存儲。這就導(dǎo)致通過這些方法存儲的數(shù)據(jù)無法和非 PHP 進程共享。不過這樣也能存儲更豐富的 PHP 數(shù)據(jù)類型,上文的擴展中shmop_write只能寫入字符串。那么為什么 sysvshm 同樣不支持 Windows 呢?因為其并沒有引入封裝了shm*系列函數(shù)的tsrm_win32.h的頭文件。
  但是本地想模擬實現(xiàn)寫入沖突實際上是非常難的(考慮到計算機的執(zhí)行速度)。在本地測試中,使用for循環(huán)操作時如果不使用shmop_close關(guān)閉資源會出現(xiàn)無法打開共享內(nèi)存的錯誤警告。這應(yīng)該是因為正在共享內(nèi)存被上一次操作占用中還沒有釋放導(dǎo)致。

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