PHP进程通信基础之信号量与共享内存通信

2024-10-01 18:23:51

由于进程之间谁先执行并不确定，这取决于内核的进程调度算法，其中比较复杂。由此有可能多进程在相同的时间内同时访问共享内存，从而造成不可预料的错误。信号量这个名字起的令人莫名其妙，但是看其英文原意，就十分容易理解。

semaphore 英[ˈseməfɔ:(r)] vt. 发出信号，打旗语;

类似于指挥官的作用。

下面我们看下一个伪代码信号量的使用。

1、创建信号量唯一标识符

$ftok = ftok(__FILE__, 'a');

2、创建信号量资源ID

$sem_resouce_id = sem_get($ftok);

3、接受信号量

sem_acqure($sem_resource_id);

4、释放信号量

sem_release($sem_resource_id);

5、销毁信号量

sem_remove($sem_resource_id);

举个不文雅的例子，使我们容易理解这个信号量在生活中的用法。理解之后可以套用到我们编程领域。
一家公司只有一个卫生间。那么当有人上厕所的时候，都要获取一把锁（信号量），表示卫生间正在使用。代码如下：

sem_acqure($sem_resource_id);

那么员工上完厕所之后，就需要将锁打开，释放锁（信号量），表示现在可以允许别人使用。代码如下：

sem_release($sem_resource_id);

通过一个简单的锁，我们就能够知道当前的厕所（共享内存）是否可以使用。这个例子不雅观，但说明了问题。这篇博客也是有味道的博客，真是不容易。。。。以下是示例代码：

<?php
//创建共享内存区域
$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 = [];

//加入信号量
$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 ($pid == 0) {
    //获取信号量
    sem_acquire($signal);
    if (shm_has_var($shm_id,SHARE_KEY)) {
      $count = shm_get_var($shm_id, SHARE_KEY);
      $count++;
      //模拟业务处理
      $sec = rand(1, 3);
      sleep($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;

    //释放信号量
    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;

//销毁信号量
sem_remove($signal);

shm_remove($shm_id);
shm_detach($shm_id);

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