PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法示例

更新時(shí)間：2020年02月21日 10:46:51 作者：懷素真

這篇文章主要介紹了PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法,結(jié)合實(shí)例形式分析了PHP pthreads v3下同步處理synchronized原理、使用方法及相關(guān)操作注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了PHP pthreads v3下同步處理synchronized用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

之所以會用到同步，是因?yàn)槿绻鄠€線程中對同一個資源進(jìn)行操作時(shí)，會發(fā)生混亂。

比如2個線程對變量進(jìn)行加1操作，第1個線程還沒來的及改寫數(shù)據(jù)時(shí)，第2個線程就對變量進(jìn)行操作了，那變量最終的結(jié)果就是未知的，這個時(shí)候就需要同步來進(jìn)行控制了。

例子如下：

<?php
class Count extends Thread
{
  public $cnt = 0;

  public function run()
  {
    $this->add();
  }

  public function add()
  {
    //對成員進(jìn)行加1操作
    for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
      ++$this->cnt;
    }
  }
}

$c = new Count();
//調(diào)用start()時(shí)，線程run()中就調(diào)用了add()方法
$c->start();
//我們?nèi)藶樵僬{(diào)用一次add()方法，這時(shí)候就會有兩個for循環(huán)對$cnt進(jìn)行操作
$c->add();
//把創(chuàng)建的線程加入主線程中，讓主線程等待子線程運(yùn)行結(jié)束
$c->join();

//這里輸出就是不確定性的
var_dump($c->cnt);

多次運(yùn)行后，$cnt的值是不確定的。如下圖所示：

在pthreads v2中我們可以用Mutex，不過在v3版本中被刪除了，所以我們可以簡單的把加1操作放到synchronized中進(jìn)行同步，代碼如下：

<?php
class Count extends Thread
{
  public $cnt = 0;

  public function run()
  {
    $this->add();
  }

  public function add()
  {
    $this->synchronized(function () {
      //對成員進(jìn)行加1操作
      for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
        ++$this->cnt;
      }
    });
  }
}

$c = new Count();
//調(diào)用start()時(shí)，線程run()中就調(diào)用了add()方法
$c->start();
//我們?nèi)藶樵僬{(diào)用一次add()方法，這時(shí)候就會有兩個for循環(huán)對$cnt進(jìn)行操作
$c->add();
//把創(chuàng)建的線程加入主線程中，讓主線程等待子線程運(yùn)行結(jié)束
$c->join();

//這里就會一直輸出200000
var_dump($c->cnt);

結(jié)果如下所示：

當(dāng)然我們也可以通過notify()和wait()進(jìn)行同步控制，代碼如下：

<?php
class Task extends Thread
{
  public $flag = 1;

  public function run()
  {
    $this->synchronized(function () {
      //標(biāo)識不為1就一直等待
      if ($this->flag !== 1) {
        $this->wait();
      }

      for ($i = 1; $i <= 10; $i++) {

        echo "flag : {$this->flag} i : {$i} \n";

        if ($this->flag === 1) {
          //設(shè)置標(biāo)識
          $this->flag = 2;
          //發(fā)送喚醒通知，然后讓當(dāng)前線程等待
          //注意，notify()與wait()順序不要搞錯了，不然會一直阻塞
          $this->notify();
          $this->wait();
        }
      }

      //我們在這里再次調(diào)用notify()
      //因?yàn)樵谧詈笠淮屋敵鰂lag : 2 i : 20時(shí)，當(dāng)前線程的i已經(jīng)變成11了，跳出了for循環(huán)，
      //但另一個線程則一直阻塞在wait()那里，程序無法結(jié)束，所以需要notify()再次喚醒一次
      $this->notify();
    });
  }
}

$t = new Task();
$t->start();

$t->synchronized(function ($obj) {
  //標(biāo)識不為2就一直等待
  if ($obj->flag !== 2) {
    $obj->wait();
  }

  for ($i = 11; $i <= 20; $i++) {

    echo "flag : {$obj->flag} i : {$i} \n";

    if ($obj->flag === 2) {
      $obj->flag = 1;
      $obj->notify();
      $obj->wait();
    }
  }
}, $t);

//把創(chuàng)建的線程加入主線程中，讓主線程等待子線程運(yùn)行結(jié)束
$t->join();

結(jié)果如下圖所示：

我們通過notify()和wait()控制了兩個for循環(huán)，來回的輸出變量i的值，保證了順序性。

我們再來看一個復(fù)雜點(diǎn)的例子，共享的資源，如果不進(jìn)行同步操作，會出現(xiàn)不可預(yù)知的情況，代碼如下：

<?php
class Task extends Thread
{
  private $name;
  private $file;

  public function __construct($name, $file)
  {
    $this->name = $name;
    $this->file = $file;
  }

  public function run()
  {
    $data = file_get_contents($this->file);
    $data = floatval($data);
    for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
      ++$data;
    }
    file_put_contents($this->file, $data);
    echo "task : {$this->name} data : {$data} \n";
  }
}

$tasks = [];
$file = './test.log';

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i] = new Task($i, $file);
  $tasks[$i]->start();
}

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i]->join();
}

我們開100個線程對文件test.log進(jìn)行讀寫，理想狀態(tài)下，test.log中的數(shù)據(jù)應(yīng)該是每次增加10000000的。現(xiàn)在的電腦配置都比較好，大家可以多運(yùn)行幾次就可以看出效果。

很明顯最后的數(shù)據(jù)好像少了200000，多線程下對test.log文件進(jìn)行讀寫，而我們又沒有加鎖，顯然是會出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的。

現(xiàn)在我們修改一下代碼，如下：

<?php
class File extends Thread
{
  private $file;

  public function __construct($file)
  {
    $this->file = $file;
  }

  public function inc()
  {
    //進(jìn)行同步控制，當(dāng)100個task線程調(diào)用inc方法時(shí)，synchronized可以保證塊內(nèi)的代碼是同步的
    //注意，注意，不要把inc方法寫到Task里，那樣是沒效果的，因?yàn)槊總€task線程都是獨(dú)立空間，他們各自調(diào)各自的inc方法，是沒法做到同步的
    //常用的做法是我們要同步哪些資源，就為這些資源寫個Thread類，并提供操作這些資源的方法，并在方法里加上synchronized
    return $this->synchronized(function () {
      $data = file_get_contents($this->file);
      $data = floatval($data);
      for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
        ++$data;
      }
      file_put_contents($this->file, $data);
      return $data;
    });
  }
}

class Task extends Thread
{
  private $name;
  private $file;

  public function __construct($name, $file)
  {
    $this->name = $name;
    $this->file = $file;
  }

  public function run()
  {
    $data = $this->file->inc();
    echo "task : {$this->name} data : {$data} \n";
  }
}

$tasks = [];
$file = new File('./test.log');

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i] = new Task($i, $file);
  $tasks[$i]->start();
}

for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
  $tasks[$i]->join();
}

結(jié)果如下圖所示，當(dāng)然為了保險(xiǎn)起見，我們可以試著多運(yùn)行幾次，下面是我運(yùn)行了25次的結(jié)果：