作為phper既然瞭解共享記憶體函式shmop的使用方法，那麼就必須要了解一下訊號量是什麼，以及訊號量使用的程式碼案例

OldBoy~發表於2018-06-06
PHP記憶體函式

在單獨的一個PHP程式中讀寫、建立、刪除共享記憶體方面上你應該沒有問題了。但是實際執行中不可能只是一個PHP程式在執行中。如果在多個程式的情況下你還是沿用單個程式的處理方法，你一定會碰到問題--著名的並行和互斥問題。比如說有2個程式同時需要對同一段記憶體進行讀寫。當兩個程式同時執行寫入操作時，你將得到一個錯誤的資料，因為該段記憶體將之可能是最後執行的程式的內容，甚至是由2個程式寫入的資料輪流隨機出現的一段混合的四不象。這顯然是不能接受的。為了解決這個問題，我們必須引入互斥機制。互斥機制在很多作業系統的教材上都有專門講述，這裡不多重複。實現互斥機制的最簡單辦法就是使用訊號燈。訊號量是另外一種程式間(IPC)的方式，它同其他IPC機構(管道、FIFO、訊息佇列)不同。

說到訊號量可能大家都很陌生，作為php肯定知道mysql、redis中的鎖，當然還有php檔案鎖。說白了就是鎖，用來解決程式（執行緒同步的問題），訪問前獲取鎖（獲取不到則等待），訪問後釋放鎖。

訊號量的作用就是，考慮是否有多個程式同時寫入資料到共享記憶體的情況，是否需要避免衝突。

舉一個生活中的例子：以一個停車場的運作為例。簡單起見，假設停車場只有三個車位，一開始三個車位都是空的。這時如果同時來了五輛車，看門人允許其中三輛直接進入，然後放下車攔，剩下的車則必須在入口等待，此後來的車也都不得不在入口處等待。這時，有一輛車離開停車場，看門人得知後，開啟車攔，放入外面的一輛進去，如果又離開兩輛，則又可以放入兩輛，如此往復。在這個停車場系統中，車位是公共資源，每輛車好比一個執行緒，看門人起的就是訊號量的作用。

記得給環境開啟兩個擴充套件【enable-shmop --enable-sysvsem】

 

因為php預設不支援這些函式，所以需要重編譯php。如要使用：
System V訊號量，編譯時加上 –enable-sysvsem
System V共享記憶體，編譯時加上 –enable-sysvshm
System V訊息佇列，編譯時加上 –enable-sysvmsg
Shared Memory，編譯時加上 –enable-shmop

 

 

訊號量系列函式

<?php
//1、建立訊號量唯一識別符號
$key = 0x4337b101;
//2、建立訊號量資源ID
$sem_resouce_id = sem_get($key);
//3、接受訊號量
sem_acqure($sem_resource_id);
//4、釋放訊號量
sem_release($sem_resource_id);
//5、銷燬訊號量
sem_remove($sem_resource_id);

 簡單小案例

<?php

$key = 0x4337b101; 
$sem_id = sem_get($key);
//請求訊號控制權
if (sem_acquire($sem_id)) {
    $shm_id = shmop_open($key, 'c', 0644, 1024);
    //讀取並寫入資料
       $count = (int) shmop_read($shm_id, 0, 8) + 1;
    shmop_write($shm_id, str_pad($count, 8, '0', STR_PAD_LEFT), 0);
    // echo shmop_read($shm_id, 0, 8);
    //關閉記憶體塊
    shmop_close($shm_id);
    //釋放訊號
    sem_release($sem_id);
}

如果出現報錯：Warning: sem_release(): SysV semaphore 140680297324568 (key 0x4337b101) is not currently acquired in /usr/local/nginx/html/index.php on line 38

那是因為沒有獲得鎖~

在Linux下命令觀察，檢視系統共享記憶體，訊號量，佇列

# ipcs

# ipcs -s  //單獨檢視訊號量的話，使用ipcs -s命令

稍微複雜的案例

<?php
//建立共享記憶體區域
$shm_key = ftok(__FILE__, 'a');
$shm_id = shm_attach($shm_key, 1024, 0755);
 
//var_dump($shm_id);die(); resource(4) of type (sysvshm)
const SHARE_KEY = 1;
$child_list = [];
 
//加入訊號量
$sem_id = ftok(__FILE__, 'b');
$signal = sem_get($sem_id);
 
//$signal resource(5) of type (sysvsem)
 
 
for ($i = 0; $i < 3; $i++) {
  $pid = pcntl_fork();
  if ($pid == -1) {
    exit("Fork fail!".PHP_EOL);
  } elseif ($pid == 0) {
    //獲取訊號量
    sem_acquire($signal);
    if (shm_has_var($shm_id,SHARE_KEY)) {
      $count = shm_get_var($shm_id, SHARE_KEY);
      $count++;
      //模擬業務處理
      $sec = rand(1, 3);
      sleep($sec);
      shm_put_var($shm_id, SHARE_KEY, $count);
    } else {
      $count = 0;
      $sec = rand(1, 3);
      sleep($sec);
      shm_put_var($shm_id, SHARE_KEY, $count);
    }
 
    echo "child process: ".getmypid()." is writing! now count is: $count ".PHP_EOL;
 
    //釋放訊號量
    sem_release($signal);
    exit("child process".getmypid()."end".PHP_EOL);
  } else {
    $child_list[] = $pid;
  }
}
 
while (count($child_list) > 0) {
  foreach ($child_list as $key => $pid) {
    $status = pcntl_waitpid($pid, $status);
    if ($status > 0 || $status == -1) {
      unset($child_list[$key]);
    }
  }
  sleep(1);
}
 
$count = shm_get_var($shm_id, SHARE_KEY);
echo " $count  ".PHP_EOL;
 
//銷燬訊號量
sem_remove($signal);
 
shm_remove($shm_id);
shm_detach($shm_id);

實際運用中根據場景靈活運用就可以了~

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