一看就懂系列之php中的生产者and消费者模式

前言

在工作中常常听到某某大牛之间的交谈会涉及到，xx消费者啊啥的，到底什么大牛之间讲的是什么？
这篇文章主要解决三个问题：
1.到底什么是生产者和消费者，以及它们之间的故事
2.它们之间靠什么交流
3.应用场景

正文

一、什么是生产者和消费者，以及它们之间的故事

在实际的程序开发中，会经常碰到这样的情况：小a模块负责生产数据，这些数据由另外一个模块负责处理。产生数据的模块，就形象地称为生产者；而处理数据的模块，就称为消费者。

单单抽象出生产者和消费者，还够不上是生产者／消费者模式。该模式还需要有一个缓冲区处于生产者和消费者之间，作为一个中介。生产者把数据放入缓冲区，而消费者从缓冲区取出数据。大概的结构如下图。

可以这么理解，你(生产者)需要写信寄给基友，你先放到邮箱(缓冲区)，邮递员(消费者)从邮箱取信进行派送(数据处理)。

那么有同学问了，好好的生产者和消费者直接沟通不就好了，搞出一个缓冲区是做甚？
其实这是有内涵(优点)的：

解耦

假设生产者和消费者都是两个类，如果直接让生产者调消费者的类的方法，势必会使其依赖于消费者的类方法，万一消费者的消费方式改变（函数改掉啦）那么生产者也要改。好了，代码耦合了。

那么如果有了缓冲区就不一样了，两个都依赖于缓冲区，缓冲区只起到缓冲数据作用，一边存一边取，互不关联也不依赖。

ps：你写信直接交给邮递员，万一邮递员换了，那你不是还要重新认识一下，还要关心是不是真的邮递员。那如果是放邮箱的话，邮递员是谁和你半毛钱关系没有。

支持并发

生产者直接调消费者某个方法有个弊端：由于函数是同步的，也可以说是阻塞的，消费者没返回之前，生产者只能一直等着，万一消费者处理的又很慢，那生产者空闲着就浪费了。
使用了生产者／消费者模式之后，生产者和消费者可以是两个独立的并发主体。生产者把制造出来的数据往缓冲区一丢，就可以再去生产下一个数据。基本上不用依赖消费者的处理速度。

ps：如果没邮箱，你就要站在等邮递员来，想必这是坑爹的一件事。

支持生产消费者忙闲不均

缓冲区还有另一个好处。如果制造数据的速度时快时慢，缓冲区的好处就体现出来了。当数据制造快的时候，消费者来不及处理，未处理的数据可以暂时存在缓冲区中。等生产者的制造速度慢下来，消费者再慢慢处理掉。

ps：万一今天是情人节啥的，寄信的人特别多，邮递员一回只能带100封，那么多余100封的部分就可以放在邮箱，等处理好100封后再回头取，继续处理。

它们之间靠什么交流

那么生产者和消费者之间怎么交流呢？当然是通过数据单元交流的。何谓数据单元捏？简单地说，每次生产者放到缓冲区的，就是一个数据单元；每次消费者从缓冲区取出的，也是一个数据单元。

ps：寄信，信就是数据单元

那么数据单元涉及到一个很关键的问题，就是数据粒度的问题。
有时出于性能等因素的考虑，也可能会把N个业务对象打包成一个数据单元。那么，这个N该如何取值就是颗粒度的考虑了。颗粒度的大小是有讲究的。太大 的颗粒度可能会造成某种浪费；太小的颗粒度可能会造成性能问题。颗粒度的权衡要基于多方面的因素，以及一些经验值的考量。

ps：还是拿寄信的例子。如果颗粒度过小（比如设定为1），那邮递员每次只取出1封信。如果信件多了，那就得来回跑好多趟，浪费了时间。
如果颗粒度太大（比如设定为100），那寄信的人得等到凑满100封信才拿去放入邮筒。假如平时很少写信，就得等上很久，会很不爽滴～

应用场景

那么在php中哪些地方会用到呢，或者说哪些地方会看到别人用到生产者和消费者模式？这里简单讲几个：

swoole

对，你没看错，就是swoole。那么swoole其实是有使用了这个设计的模式，业务逻辑(生产者)将数据单元通过swoole的send函数弄到swoole的一个缓冲区之间，通过work进程进行分发，task进程(消费者)进行消费。

耗时操作的异步处理

当“耗时操作“遇到了”高并发“，如果不采取一点措施，卡慢崩会慢慢到来，此时可以将要处理的耗时操作的相关信息（数据单元）通过业务逻辑[生产者]push到redis队列中（redis只是举例），在通过跑一个脚本的进程[消费者]进行pop出数据单元进行处理。

友情链接：一看就懂系列之 异步执行