PHP 协程

协程，又称微线程，纤程。英文名Coroutine。
协程的概念很早就提出来了，但直到最近几年才在某些语言（如Lua）中得到广泛应用。

子程序，或者称为函数，在所有语言中都是层级调用，比如A调用B，B在执行过程中又调用了C，C执行完毕返回，B执行完毕返回，最后是A执行完毕。

所以子程序调用是通过栈实现的，一个线程就是执行一个子程序。子程序调用总是一个入口，一次返回，调用顺序是明确的。而协程的调用和子程序不同。

协程看上去也是子程序，但执行过程中，在子程序内部可中断，然后转而执行别的子程序，在适当的时候再返回来接着执行。

注意，在一个子程序中中断，去执行其他子程序，不是函数调用，有点类似CPU的中断。比如子程序A、B：

def A(): 
    print '1' 
    print '2' 
    print '3'

def B(): 
    print 'x' 
    print 'y' 
    print 'z'

 

假设由协程执行，在执行A的过程中，可以随时中断去执行B，B也可能中断再去执行A，结果可能是：12xy3z

看起来A、B的执行有点像多线程，但协程的特点在于是一个线程执行，那和多线程比，协程有何优势？

最大的优势就是协程极高的执行效率。因为子程序切换不是线程切换，而是由程序自身控制，因此没有线程切换的开销，和多线程比，线程数量越多，协程的性能优势就越明显。

第二大优势就是不需要多线程的锁机制，因为只有一个线程，也不存在同时写变量冲突，在协程中控制共享资源不加锁，只需要判断状态就好了，所以执行效率比多线程高很多。

来看例子：

传统的生产者-消费者模型是一个线程写消息，一个线程取消息，通过锁机制控制队列和等待，但一不小心就可能死锁。如果改用协程，生产者生产消息后，直接通过yield跳转到消费者开始执行，待消费者执行完毕后，切换回生产者继续生产，效率极高：

import time

def consumer(): r = '' 
　　while True: 
　　　　n = yield r 
　　　　if not n: return 
　　　　print('[消费者] Consuming %s...' % n) 
　　　　time.sleep(1) 
　　　　r = '200 OK'

def produce(c): 
　　c.next() 
　　n = 0 
　　while n < 5: 
　　　　n = n + 1 
　　　　print('[生产者] Producing %s...' % n) 
　　　　r = c.send(n) 
　　　　print('[生产者] Consumer return: %s' % r) 
　　c.close()

if __name__=='__main__': 
c = consumer() 
produce(c)

执行结果：

[生产者] Producing 1...
[消费者] Consuming 1...
[ 生产者] Consumer return: 200 OK

[ 生产者] Producing 2...
[消费者] Consuming 2...
[生产者] Consumer return: 200 OK

注意到consumer函数是一个generator（生成器），把一个consumer传入produce后：

首先调用c.next()启动生成器；

然后，一旦生产了东西，通过c.send(n) 切换到 consumer执行；
consumer 通过 yield 拿到消息，处理，又通过yield把结果传回；
produce 拿到 consumer 处理的结果，继续生产下一条消息；
produce决 定不生产了，通过c.close()关闭consumer，整个过程结束。

整个流程无锁，由一个线程执行，produce和consumer协作完成任务，所以称为“协程”，而非线程的抢占式多任务。一句话总结协程的特点：“子程序就是协程的一种特例。”

如果上面的例子，你看懂了，下面来讲讲PHP的协程。

//生成器函数
function xrange($start, $end, $step = 1) {

  for ($i = $start; $i <= $end; $i += $step) {

      //返回一个Generator 对象，并暂停，遍历 Generator对象时，线程会回到这里，继续执行。
      yield $i;
  }
}

//调用成器函数
$generator = xrange(1, 10);

//打印对象
print_r($generator);//Generator Object()

//遍历$generator 对象
foreach ($generator as $value) {
    echo "$value\n";
}

 

遍历目录

 

function loopdir($dir){

    $list = scandir($dir);
    if($list === false) $list = array();

    foreach($list as $file){

        if($file == '.' || $file == '..') continue;

        $file = $dir . '/' . $file;
        if(is_dir($file)){

            foreach(loopdir($file) as $value){
                yield $value;
            }
        }else{
            yield $file;
        }
    }
}



$generator = loopdir('/home/zbseoag/Downloads/elasticsearch-head');

foreach ($generator as $value){
   print_r($value);
   echo '<br/>';
}

 

 

以上就是 PHP 协程最基本的应用了。通过协程，可以处理很多消耗内存的任务。比如：读取和分割大文件。

可以查看鸟哥文章：在PHP中使用协程实现多任务调度