进程-线程-协程

本文主要是介绍进程-线程-协程，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

进程是什么？

       计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配独立实体， 且每个进程拥有独立的地址空间，是操作系统结构的基础[最小的资源管理单元]

结论：进程是一个执行中的程序，需由上而下的一步步执行完成，既是基本的分配单元，也是基本的执行单元

线程是什么？

进程中的一个实体，只拥有运行时必不可少的资源，可与同一个进程下的所有线程共享资源[进程中的所有资源]，别称:轻量级进程[程序执行流的最小单元|程序实际执行者]

结论：单个程序同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程

进程与线程的通俗理解：

示例1：

有一个老板想要开个工厂进行生产某件商品（例如剪子）

       他需要花一些财力物力制作一条生产线，这个生产线上有很多的器件以及材料这些所有的 为了能够生产剪子而准备的资源称之为：进程。

只有生产线是不能够进行生产的，所以老板的找个工人来进行生产，这个工人能够利用这些材料最终一步步的将剪子做出来，这个来做事情的工人称之为：线程。

这个老板为了提高生产率，想到3种办法：
（1）在这条生产线上多招些工人，一起来做剪子，这样效率是成倍増长，即单进程 多线程方式
（2）老板发现这条生产线上的工人不是越多越好，因为一条生产线的资源以及材料毕竟有限，所以老板又花了些财力物力购置了另外一条生产线，然后再招些工人这样效率又再一步提高了，即多进程 多线程方式
（3）老板发现，现在已经有了很多条生产线，并且每条生产线上已经有很多工人了（即程序是多进程的，每个进程中又有多个线程），为了再次提高效率，老板想了个损招，规定：如果某个员工在上班时临时没事或者再等待某些条件（比如等待另一个工人生产完谋道工序 之后他才能再次工作） ，那么这个员工就利用这个时间去做其它的事情，那么也就是说：如果一个线程等待某些条件，可以充分利用这个时间去做其它事情，其实这就是：协程方式。

示例2：

 ​​​​​​​

 进程：手机工厂车间[拥有资源]

线程：车间员工[实际执行人]

车间目的：生产成品[手机]

工厂车间中拥有着生产手机成品的所有资源。而车间员工都有着各自的工作岗位责任，负责某一块的业务，可以与人协助，生产出一部手机

图形理解：

代码示例：

多进程是依靠 pcntl_fork 来创建子进程，在启用多进程的时候需要进行模块检测

$processNumber = 5 ; #最大进程数if (function_exists('pcntl_fork')) {$pids = array();for ($x = 0; $x < $processNumber; $x++) {$pid = pcntl_fork();if ($pid == -1) {$this->log->writeLine("创建子进程失败!!\n");} elseif ($pid) {// 父进程. -- 一般不做任何处理echo '父进程最后执行'.PHP_EOL;$pids[] = $pid;} else {// 子进程.$this->run($this->processNumber);//  业务处理的地方echo '测试'.PHP_EOL;exit();}}// 等待子进程结束foreach ($pids as $pid) {pcntl_waitpid($pid, $status);}
} else {echo '当前PHP版本不支持pcntl_fork功能,运行失败'.PHP_EOL;exit();
}

PHP 本身是不支持多线程的，通过socket的方式来实现PHP多线程。

• 协程是什么？

一种轻量级的线程，只拥有寄存器上下文和栈，对栈操作，没有内核切换的开销，可以不加锁访问全局变量。

结论：原生的协程依靠yield和Generator[生成器]来实现。因没有内核切换开销，在IO瓶颈的时候可以很好的解决性能问题，可由用户在代码中控制，不陷入系统的控制

代码示例：

$result = $this->createRange(10); // 这里调用上面我们创建的函数
foreach($result as $value){sleep(1);echo $value.'<br />';
}function createRange($number){for($i=0;$i<$number;$i++){$data[] = time();}return $data;
}function createRange($number){for($i=0;$i<$number;$i++){yeild time();}
}

进程间的通信(IPC)：

1. 可通过消息队列进行通信，比如rabbitMQ，Kafka，Posix消息队列等，通过生产者和消费中的关系，进行数据交互
2. 信号量，系统的一种原子性操作，同时只有一个进程能操作，当进程获取到某个信号量的时候，该进程就应该被释放掉。  

        sem_acquire 获取信号量

        sem_release 释放信号量

1. 共享内存，在系统中开辟一个公共的内存区域，任何进程同一时刻都可以访问该区域，为了确保数据一致性，需要对该区域进行加锁或者信号量
2. 管道[posix_mkfifo]，常用的进程间常用的通信手段，分为无名管道和有名管道，无名管道只能用于具有亲缘关系的进程间通信，而有名管道可以用于同一主机上任意进程

代码示例：

// 定义管道路径,与创建管道
$pipe_path = '/data/test.pipe';  
if(!file_exists($pipe_path)){if(!posix_mkfifo($pipe_path,0664)){exit("create pipe error!");}
}
$pid = pcntl_fork();
if($pid == 0){ // 子进程,向管道写数据$file = fopen($pipe_path,'w');while (true){fwrite($file,'hello world');$rand = rand(1,3); sleep($rand);}exit('child end!');
}else{ // 父进程,从管道读数据$file = fopen($pipe_path,'r');while (true){$rel = fread($file,20);echo "{$rel}\n";$rand = rand(1,2);sleep($rand);}
}

总结：

1、在web应用中，我们每次访问php，就建立一个PHP进程，当然也会建立至少一个PHP线程。

2、PHP使用pcntl来进行多进程编程

3、PHP中使用pthreads来进行多线程编程

4、nginx的每个进程只有一个线程，每个线程可以处理多个客户端的访问

5、php-fpm使用多进程模型，每个进程只有一个线程，每个线程只能处理一个客户端访问。

6、apache可能使用多进程模型，也可能使用多线程模型，取决于使用哪种SAPI.

7、进程是cpu资源分配的最小单位，线程是cpu调度的最小单位

这篇关于进程-线程-协程的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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