PHP 공유 메모리 사용 및 신호 제어 사용 사례 분석

이번에는 PHP 공유 메모리 사용 및 신호 제어 사용 사례 분석을 가져오겠습니다. PHP 공유 메모리 사용 및 신호 제어 사용에 대한 주의 사항은 무엇입니까?

공유 메모리

공유 메모리의 사용은 주로 여러 php-fpm 프로세스에서 현재 프로세스의 사용량을 공유하는 것과 같이 동일한 시스템의 다른 프로세스에서 일부 데이터를 공유할 수 있도록 하는 것입니다. 이러한 종류의 통신을 프로세스 간 통신(Inter-Process Communication), 줄여서 IPC라고도 합니다.

PHP에 내장된 shmop 확장(공유 메모리 작업)은 공유 메모리 작업을 위한 일련의 기능을 제공합니다(아마도 많은 사람들이 사용하지 않기 때문에 이 문서는 아직 중국어로 번역되지 않았습니다). Linux에서는 이러한 함수가 shm* 시리즈 함수를 호출하여 직접 구현되는 반면, Winodows에서는 시스템 함수를 캡슐화하여 동일한 호출도 구현됩니다.

주요 기능:

shmop_close — 공유 메모리 블록 닫기

shmop_delete — Delete공유 메모리 블록

shmop_open — 공유 메모리 블록 생성 또는 열기

shmop_read — 공유 메모리에서 블록의 데이터 읽기

shmop_size — 공유 메모리 블록의 크기 가져오기

shmop_write — 공유 메모리 블록에 데이터 쓰기

이와 관련된 매우 중요한 기능도 있습니다: ftok, 파일을 통해 Inode 정보(*nix에서 stat 또는 ls -i 명령을 통해 확인됨)는 IPC에 대한 고유 키를 생성합니다(파일/폴더의 inode는 고유함). 이 함수는 Linux에서도 같은 이름의 시스템 함수를 직접 호출하여 구현되며, Windows에서는 여전히 일부 캡슐화가 사용됩니다.

간단한 계산 예:

<?php
# 创建一块共享内存
$shm_key = ftok(FILE, &#39;t&#39;);
$shm_id = shmop_open($shm_key, &#39;c&#39;, 0644, 8);
# 读取并写入数据
$count = (int) shmop_read($shm_id, 0, 8) + 1;
shmop_write($shm_id, str_pad($count, 8, &#39;0&#39;, STR_PAD_LEFT), 0);
// echo shmop_read($shm_id, 0, 8);
# 关闭内存块，并不会删除共享内存，只是清除 PHP 的资源
shmop_close($shm_id);

위 코드는 1씩 증가하는 계산을 실행하지 않으며, 데이터는 서로 다른 프로세스 간에 공유됩니다. 즉, 이 메모리를 수동으로 삭제하지 않는 한 이 데이터는 재설정되지 않습니다.

조금 주의가 필요한 점이 있습니다. shmop_open의 두 번째 매개변수는 플래그이며 fopen의 두 번째 매개변수와 유사하며 해당 값은 다음과 같습니다.

"a" 읽기 전용 액세스;

"c" 메모리 세그먼트가 없으면 생성합니다. 존재하면 읽고 쓸 수 있습니다.

"w"는 읽고 씁니다.

"n"은 새 메모리 세그먼트를 생성합니다. 키가 이미 존재하면 생성이 실패합니다. 이는 공유 메모리의 안전한 사용을 고려하기 위한 것입니다.

또한, 사용되는 공유 메모리 세그먼트는 고정 길이이므로 데이터를 저장하고 읽을 때 데이터의 길이를 계산해야 합니다. 그렇지 않으면 쓰기가 실패하거나 null 값을 읽을 수 있습니다.

신호 제어

위의 데이터를 저장하기 위해 공유 메모리를 사용하므로 여러 프로세스가 동시에 공유 메모리에 데이터를 쓰는지 여부와 충돌을 피해야 하는지 고려해야 합니다. 그렇다면 제어를 위한 세마포어를 도입해야 합니다.

PHP도 유사한 내장 확장인 sysvsem을 제공합니다(이 확장은 Windows 환경에서는 사용할 수 없습니다. 문서에서는 이 확장에 ftok 함수도 포함되어 있지만 실제로는 표준 함수 라이브러리에 ftok가 제공되어 있으므로 Windows available에서도 사용 가능).

세마포어 제어에 대해 이야기하기 전에 또 다른 흥미로운 점에 대해 이야기하겠습니다. 공식 문서를 보면 공유 메모리 작업(shm_*)을 위한 함수도 있다는 것을 알 수 있습니다. 같은 작성자) ), 하나는 sysvmsg(

queuemessage)입니다. 기능의 구현은 약간 다르지만 실제로 수행하는 작업은 기본적으로 동일합니다. 위의 shmop 확장과 차이점은 무엇입니까? shmop 소스 코드 아래의 README 파일에는 간단한 설명이 있습니다:

PHP에는 이미 Christian Cartus 가 작성한 공유 메모리 확장(sysvshm)이 있지만 불행히도 이 확장은 PHP만을 염두에 두고 설계되었습니다. 우리가 염두에 두었던 기본 SHM에는 매우 귀찮은 높은 수준의 기능을 제공합니다.

简单说来：sysvshm 扩展提供的方法并不是原封不动的存储用户的数据，而是先使用 PHP 的变量序列化函数对参数进行序列化然后再进行存储。这就导致通过这些方法存储的数据无法和非 PHP 进程共享。不过这样也能存储更丰富的 PHP 数据类型，上文的扩展中 shmop_write 只能写入字符串。那么为什么 sysvshm 同样不支持 Windows 呢？因为其并没有引入封装了 shm* 系列函数的tsrm_win32.h 的头文件。

引入信号控制之后的示例：

<?php
$id_key = ftok(FILE, &#39;t&#39;);
$sem_id = sem_get($id_key);
# 请求信号控制权
if (sem_acquire($sem_id)) {
  $shm_id = shmop_open($id_key, &#39;c&#39;, 0644, 8);
  # 读取并写入数据
  $count = (int) shmop_read($shm_id, 0, 8) + 1;
  shmop_write($shm_id, str_pad($count, 8, &#39;0&#39;, STR_PAD_LEFT), 0);
  // echo shmop_read($shm_id, 0, 8);
  # 关闭内存块
  shmop_close($shm_id);
  # 释放信号
  sem_release($sem_id);
}

但是本地想模拟实现写入冲突实际上是非常难的（考虑到计算机的执行速度）。在本地测试中，使用 for 循环操作时如果不使用shmop_close 关闭资源会出现无法打开共享内存的错误警告。这应该是因为正在共享内存被上一次操作占用中还没有释放导致。

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