消息通信(IPC)

       在PHP中使用共享內存段  在不一樣的處理進程之間使用共享內存是一個實現不一樣進程之間相互通信的好方法。若是你在一個進程中向所共享的內存寫入一段信息,那麼全部其餘的進程也能夠看 到這段被寫入的數據。很是方便。 php

     在PHP中有了共享內存的幫助,你能夠實現不一樣進程在運行同一段PHP腳本時返回不一樣的結果。或實現對PHP同時運行數量 的實時查詢等等。共享內存容許兩個或者多個進程共享一給定的存儲區。由於數據不須要在*戶機和*務器之間複製,因此這是最快的一種IPC。使用共享內存的惟一竅門是多個進程對一給定存儲區的同步存取。 數組

     如何創建一個共享內存段呢?下面的代碼能夠幫你創建共享內存。$shm_id = shmop_open($key, $mode, $perm, $size);注意,每一個共享內存段都有一個惟一的ID, 在PHP中,shmop_open會把創建好的共享內存段的ID返回,這裏咱們用$shm_id記錄它。而$key是一個咱們邏輯上表示共享內存段的 Key值。不一樣進程只要選擇同一個Key id就能夠共享同一段存儲段。習慣上咱們用一個串(相似文件名同樣的東西)的散列值做爲key id. $mode指明瞭共享內存段的使用方式。 瀏覽器

     這裏因爲是新建,所以值爲’c’ –取create之意。若是你是訪問已經創建過的共享內存那麼請用’a’,-- 取access之意。$perm參數定義了訪問的權限,8進制,關於權限定義請看UNIX文件系統幫助。$size定義了共享內存的大小。儘管有點象 fopen(文件處理)你可不要當它同文件處理同樣。後面的描述你將看到着一點。$shm_id = shmop_open(0xff3, "c", 0644, 100); 這裏咱們打開了一個共享內存段 鍵值0xff3 –rw-r—r—格式,大小爲100字節。若是須要訪問已有的共享內存段,你必須在調用shmop_open中設第三、4個參數爲0。 緩存

      IPC工做狀態的查詢 在Unix下,你能夠用一個命令行程序ipcs查詢系統全部的IPC資源狀態。不過有些系統要求須要超級用戶方能執行。下圖是一段ipcs的運行結果。上圖中系統顯示了4個共享內存段,注意其中第4個鍵值爲0x00000ff3的就是咱們剛剛運行過的PHP程序所建立的。關於ipcs的用法請參*UNIX用戶手冊。如何釋放共享內存呢 釋放共享內存的辦法是調用PHP指令:shmop_delete($id) $id 就是你調用shmop_open所存的shmop_op的返回值。還有一個辦法就是用UNIX的管理指令: ipcrm id, id就是你用ipcs看到的ID.和你程序中的$id不同。 服務器

     不過要當心,若是你用ipcrm直接刪除共享內存段那麼有可能致使其餘不知道這一狀況的進程在引用這個已經不復存在的共享內存器時出現一些不可預測的錯誤(每每結果不妙)。如何使用(讀寫)共享內存呢 使用以下所示函數向共享內存寫入數據 int shmop_write (int shmid, string data, int offset) 其中shmid是用shmop_open返回的句柄。$Data變量存放了要存放的數據。$offset描述了寫入從共享內存的開始第一個字節的位置(以0開始)。
網絡

     讀取操做是: string shmop_read (int shmid, int start, int count) 一樣,指明$shmid,開始偏移量(以0開始)、總讀取數量。返回結果串。這樣,你就能夠把共享內存段看成是一個字節數組。讀幾個再寫幾個,想幹嗎就幹嗎,十分方便。  多進程問題的*慮 如今,在單獨的一個PHP進程中讀寫、建立、刪除共享內存方面上你應該沒有問題了。可是,顯然實際運行中不可能只是一個PHP進程在運行中。若是在多個進 程的狀況下你仍是沿用單個進程的處理方法,你必定會碰到問題 ---- 著名的並行和互斥問題。好比說有2個進程同時須要對同一段內存進行讀寫。當兩個進程同時執行寫入操做時,你將獲得一個錯誤的數據,由於該段內存將之多是 最後執行的進程的內容,甚至是由2個進程寫入的數據輪流隨機出現的一段混合的四不象。這顯然是不能接受的。 數據結構

      爲了解決這個問題,咱們必須引入互斥機制。互斥 機制在不少操做系統的教材上都有專門講述,這裏很少重複。實現互斥機制的最簡單辦法就是使用信號燈。信號量是另一種進程間通信(IPC)的方式,它同其餘IPC機構(管道、FIFO、消息隊列)不一樣。 併發

      它是一個記數器,用於控制多進程對共享數據的存儲。一樣的是你能夠用ipcs和ipcrm實現對信號燈使用狀態的查詢和對其實現刪除操做。在PHP中你能夠用下列函數建立一個新的信號量並返回操做該信號量的句柄。若是該key指向的信號量已經存在,sem_get直接返回操做該信號量的句柄。int sem_get (int key [, int max_acquire [, int perm]]) $max_acquire 指明同時最多能夠用幾個進程進入該信號而沒必要等待該信號被釋放(也就是最大同時處理某一資源的進程數目,通常該值均爲一)。$perm指明瞭訪問權限。一旦你成功的擁有了一個信號量,你對它所能作的只有2種:請求、釋放。 socket

       當你執行釋放操做時, 系統將把該信號值減一。若是小於0那就還設爲0。而當你執行請求操做時,系統將把該信號值加一,若是該值大於設定的最大值那麼系統將掛起你的處理進程直到 其餘進程釋放到小於最大值爲止。通常狀況下最大值設爲1,這樣一來當一個進程得到請求時其餘後面的進程只能等待它退出互斥區後釋放信號量才能進入該互斥區 並同時設爲獨佔方式。這樣的信號量常稱爲雙態信號量。固然,若是初值是任意一個正數就代表有多少個共享資源單位可供共享應用。申請、釋放操做的PHP格式以下:int sem_acquire (int sem_identifier) 申請  int sem_release (int sem_identifier) 釋放 其中sem_identifier是調用sem_get的返回值(句柄)。正如你所看到的,互斥的實現很簡單:申請進入臨界區,對臨界區資源進行操做(好比修改共享內存)退出臨界區並釋放信號。 tcp

       這樣一來就能夠保證在同一個時間片 中不可能有同時2個進程對同一段共享內存進行操做。由於信號量機制保證一個時間片只能由一個進程進入,其餘進程必須等待當前處理的進程完成後方能進入。臨界區通常是指那些不容許同時有多個進程併發處理的代碼段。要注意的是:在PHP中必須由同一個進程釋放它所佔用的信號量。在通常系統中容許進程釋放別的進程佔用的信號。在編寫臨界區代碼必定要當心設計資源的分配,避免A等B,B等A的死鎖狀況發生。

      IPC的運用是十分普遍的。好比,在不一樣進程間保存一個解釋過的複雜的配置文件、或具體設置的用戶等,以免重複處理。我也曾經用共享內存的技術把一大批 PHP腳本必須引用的一個很大的文件放入共享內存,並由此顯著提高了Web*務的速度、消除了部分瓶頸。關於它的使用還有聊天室,多路廣播等等。IPC的 威力取決於你的想象力的大小。若是本文對你有一點點啓發,那我不勝榮幸。願意很你討論這使人入迷的*腦技術。 


     Socket基礎 產生一個*務器  產生一個客戶端 在這一章裏你將瞭解到迷人而又讓人容易糊塗的套接字(Sockets)。Sockets在PHP中是沒有充分利用的功能。今天你將看到產生一個能使用客戶端鏈接的*務器,並在客戶端使用socket進行鏈接,*務器端將詳細的處理信息發送給客戶端。當你看到完整的socket過程,那麼你將會在之後的程序開發中使用它。這個服務器是一個能讓你鏈接的HTTP服務器,客戶端是一個Web瀏覽器,這是一個單一的 客戶端/服務器 的關係。 PHP使用Berkley的socket庫來建立它的鏈接。你能夠知道socket只不過是一個數據結構。你使用這個socket數據結構去開始一個客戶 端和服務器之間的會話。這個服務器是一直在監聽準備產生一個新的會話。當一個客戶端鏈接服務器,它就打開服務器正在進行監聽的一個端口進行會話。這時,服 務器端接受客戶端的鏈接請求,那麼就進行一次循環。如今這個客戶端就可以發送信息到服務器,服務器也能發送信息給客戶端。產生一個Socket,你須要三個變量:一個協議、一個socket類型和一個公共協議類型。產生一個socket有三種協議供選擇,繼續看下面的內容來獲取詳細的協議內容。定義一個公共的協議類型是進行鏈接一個必不可少的元素。下面的表咱們看看有那些公共的協議類型。 表一:協議 名字/常量     描述
AF_INET  這是大多數用來產生socket的協議,使用TCP或UDP來傳輸,用在IPv4的地址
AF_INET6     與上面相似,不過是來用在IPv6的地址
AF_UNIX  本地協議,使用在Unix和Linux系統上,它不多使用,通常都是當客戶端和服務器在同一臺及其上的時候 SOCK_STREAM  這個協議是按照順序的、可靠的、數據完整的基於字節流的鏈接。這是一個使用最多的socket類型,這個socket是使用TCP來進行傳輸。
SOCK_DGRAM  這個協議是無鏈接的、固定長度的傳輸調用。該協議是不可靠的,使用UDP來進行它的鏈接。
SOCK_SEQPACKET  這個協議是雙線路的、可靠的鏈接,發送固定長度的數據包進行傳輸。必須把這個包完整的接受才能進行讀取。SOCK_RAW  這個socket類型提供單一的網絡訪問,這個socket類型使用ICMP公共協議。(ping、traceroute使用該協議)
SOCK_RDM  這個類型是不多使用的,在大部分的操做系統上沒有實現,它是提供給數據鏈路層使用,不保證數據包的順序 ICMP  互聯網控制消息協議,主要使用在網關和主機上,用來檢查網絡情況和報告錯誤信息
UDP      用戶數據報文協議,它是一個無鏈接,不可靠的傳輸協議
TCP 傳輸控制協議,這是一個使用最多的可靠的公共協議,它能保證數據包可以到達接受者那兒,若是在傳輸過程當中發生錯誤,那麼它將從新發送出錯數據包。如今你知道了產生一個socket的三個元素,那麼咱們就在php中使用socket_create()函數來產生一個socket。這個 socket_create()函數須要三個參數:一個協議、一個socket類型、一個公共協議。socket_create()函數運行成功返回一個 包含socket的資源類型,若是沒有成功則返回false。


Resourece socket_create(int protocol, int socketType, int commonProtocol);


如今你產生一個socket,而後呢?php提供了幾個操縱socket的函數。你可以綁定socket到一個IP,監聽一個socket的通訊,接受一個socket;如今咱們來看一個例子,瞭解函數是如何產生、接受和監聽一個socket。上面這個例子產生一個你本身的服務器端。例子第一行,$commonProtocol = getprotobyname(「tcp」);
使用公共協議名字來獲取一個協議類型。在這裏使用的是TCP 公共協議,若是你想使用UDP或者ICMP協議,那麼你應該把getprotobyname()函數的參數改成「udp」或「icmp」。還有一個可選的 辦法是不使用getprotobyname()函數而是指定SOL_TCP或SOL_UDP在socket_create()函數中。以上全部的函數都是PHP中關於socket的,使用這些函數,你必須把你的socket打開,若是你沒有打開,請編輯你的php.ini文件,去掉下面這行前面的註釋:
extension=php_sockets.dll
若是你沒法去掉註釋,那麼請使用下面的代碼來加載擴展庫:若是你不知道你的socket是否打開,那麼你可使用phpinfo()函數來肯定socket是否打開。你經過查看phpinfo信息瞭解socket是否打開。以下圖:
如今咱們把第一個例子進行完善。你須要監聽一個指定的socket而且處理用戶的鏈接。你應該使用你的命令提示符來運行這個例子。理由是由於這裏將產生一個服務器,而不是一個Web頁面。若是你嘗試使用Web瀏覽器來運行這個腳本,那麼頗有可能它會超過30秒的限時。你可使用下面的代碼來設置一個無限的運行時間,可是仍是建議使用命令提示符來運行。
set_time_limit(0);
在你的命令提示符中對這個腳本進行簡單測試:

Php.exe example01_server.php若是你沒有在系統的環境變量中設置php解釋器的路徑,那麼你將須要給php.exe指定詳細的路徑。當你運行這個服務器端的時候,你可以經過遠程登錄(telnet)的方式鏈接到端口1337來測試這個服務器。以下圖:上面的服務器端有三個問題:1. 它不能接受多個鏈接。2. 它只完成惟一的一個命令。

3. 你不能經過Web瀏覽器鏈接這個服務器。

這個第一個問題比較容易解決,你可使用一個應用程序去每次都鏈接到服務器。可是後面的問題是你須要使用一個Web頁面去鏈接這個服務器,這個比較困難。你可讓你的服務器接受鏈接,而後些數據到客戶端(若是它必定要寫的話),關閉鏈接而且等待下一個鏈接。處理第二個問題是很容易的。你須要產生一個php頁鏈接一個socket,發送一些數據進它的緩存並處理它。而後你又個處理後的數據在還頓,你可以發送你的數據到服務器。在另一臺客戶端鏈接,它將處理那些數據。這個例子的代碼演示了客戶端鏈接到服務器。客戶端讀取數據。若是這是第一時間到達這個循環的首次鏈接,這個服務器將發送「NO DATA」返回給客戶端。若是狀況發生了,這個客戶端在鏈接之上。客戶端發送它的數據到服務器,數據發送給服務器,客戶端等待響應。一旦接受到響應,那麼 它將把響應寫到屏幕上。
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