做爲phper既然瞭解共享內存函數shmop的使用方法,那麼就必需要了解一下信號量是什麼,以及信號量使用的代碼案例

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。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(IPC)的方式,它同其餘IPC機構(管道、FIFO、消息隊列)不一樣。php

說到信號量可能你們都很陌生,做爲php確定知道mysql、redis中的鎖,固然還有php文件鎖。說白了就是鎖,用來解決進程(線程同步的問題),訪問前獲取鎖(獲取不到則等待),訪問後釋放鎖。html

信號量的做用就是,考慮是否有多個進程同時寫入數據到共享內存的狀況,是否須要避免衝突。mysql

舉一個生活中的例子:以一個停車場的運做爲例。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。這時若是同時來了五輛車,看門人容許其中三輛直接進入,而後放下車攔,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,打開車攔,放入外面的一輛進去,若是又離開兩輛,則又能夠放入兩輛,如此往復。在這個停車場系統中,車位是公共資源,每輛車比如一個線程,看門人起的就是信號量的做用。nginx

記得給環境開啓兩個擴展【enable-shmop --enable-sysvsem】redis

由於php默認不支持這些函數,因此須要重編譯php。如要使用:
System V信號量,編譯時加上 –enable-sysvsem
System V共享內存,編譯時加上 –enable-sysvshm
System V消息隊列,編譯時加上 –enable-sysvmsg
Shared Memory,編譯時加上 –enable-shmopsql

clipboard.png

信號量系列函數函數

<?php
//一、建立信號量惟一標識符
$key = 0x4337b101;
//二、建立信號量資源ID
$sem_resouce_id = sem_get($key);
//三、接受信號量
sem_acqure($sem_resource_id);
//四、釋放信號量
sem_release($sem_resource_id);
//五、銷燬信號量
sem_remove($sem_resource_id);

簡單小案例ui

<?php

$key = 0x4337b101; 
$sem_id = sem_get($key);
//請求信號控制權
if (sem_acquire($sem_id)) {
    $shm_id = shmop_open($key, 'c', 0644, 1024);
    //讀取並寫入數據
       $count = (int) shmop_read($shm_id, 0, 8) + 1;
    shmop_write($shm_id, str_pad($count, 8, '0', STR_PAD_LEFT), 0);
    // echo shmop_read($shm_id, 0, 8);
    //關閉內存塊
    shmop_close($shm_id);
    //釋放信號
    sem_release($sem_id);
}

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

那是由於沒有得到鎖~操作系統

在Linux下命令觀察,查看系統共享內存,信號量,隊列

# ipcs

clipboard.png

# ipcs -s  //單獨查看信號量的話,使用ipcs -s命令

稍微複雜的案例

<?php
//建立共享內存區域
$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 = [];
 
//加入信號量
$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 ($pid == 0) {
    //獲取信號量
    sem_acquire($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;
 
    //釋放信號量
    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;
 
//銷燬信號量
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能夠了~

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