PHP多任务，并发并行，多线程，协程等知识点理解

在讲协程之前，先谈谈多进程、多线程、并行和并发。

对于单核处理器，多进程实现多任务的原理是让操作系统给一个任务每次分配一定的 CPU 时间片，然后中断、让下一个任务执行一定的时间片接着再中断并继续执行下一个，如此反复。

由于切换执行任务的速度非常快，给外部用户的感受就是多个任务的执行是同时进行的。

多进程的调度是由操作系统来实现的，进程自身不能控制自己何时被调度，也就是说：进程的调度是由外层调度器抢占式实现的

而协程要求当前正在运行的任务自动把控制权回传给调度器，这样就可以继续运行其他任务。这与抢占式的多任务正好相反, 抢占多任务的调度器可以强制中断正在运行的任务, 不管它自己有没有意愿。如果仅依靠程序自动交出控制的话，那么一些恶意程序将会很容易占用全部 CPU 时间而不与其他任务共享。

协程的调度是由协程自身主动让出控制权到外层调度器实现的

协程可以理解为纯用户态的线程，通过协作而不是抢占来进行任务切换。

相对于进程或者线程，协程所有的操作都可以在用户态而非操作系统内核态完成，创建和切换的消耗非常低。

简单的说协程就是提供一种方法来中断当前任务的执行，保存当前的局部变量，下次再过来又可以恢复当前局部变量继续执行。

我们可以把大任务拆分成多个小任务轮流执行，如果有某个小任务在等待系统 IO，就跳过它，执行下一个小任务，这样往复调度，实现了 IO 操作和 CPU 计算的并行执行，总体上就提升了任务的执行效率，这也便是协程的意义

多线程

在单核下，多线程必定是并发的；

不过现在的统一进程的多线程是可以运行在多核CPU下，所以可以是并行的

并发（Concurrency）

是指能处理多个同时性活动的能力，并发事件之间不一定要同一时刻发生。

并行（Parallesim）

是指同时发生的两个并发事件，具有并发的含义，而并发则不一定并行。

多个操作可以在重叠的时间段内进行。

并行和并发区别

并发指的是程序的结构，并行指的是程序运行时的状态

并行一定是并发的，并行是并发设计的一种

单线程永远无法达到并行状态

协程

协程的支持是在生成器的基础上, 增加了可以回送数据给生成器的功能(调用者发送数据给被调用的生成器函数).

这就把生成器到调用者的单向通信转变为两者之间的双向通信.

我们在上篇文章已经讲过了send方法，下面让我们理解下协程

在没有涉及到异步执行代码之前，我们的代码都是这样的

function printNum($max, $caller)
{
 for ($i=0; $i<$max; $i++ ) {
 echo "调度者:" . $caller . " 打印:" . $i . PHP_EOL;
 }
}
printNum(3, "caller1");
printNum(3, "caller2");
# output
调度者:caller1 打印:0
调度者:caller1 打印:1
调度者:caller1 打印:2
调度者:caller2 打印:0
调度者:caller2 打印:1
调度者:caller2 打印:2

使用协程后改进的代码，初稿，手动调整生成器执行

# 本代码手动调整了进程执行代码的顺序，当然本代码实现不用协程也可以，只是利用本流程说明协程作用
# 生成器给了我们函数中断，协程[生成器send]给了我们重新唤起生成器函数的能力
function printNumWithGen($max)
{
 for ($i=0; $i<$max; $i++ ) {
 $res =  yield  $i;
 echo $res;
 }
}
$gen1 = printNumWithGen(3);
$gen2 = printNumWithGen(3);
// 手动执行caller1 再 caller2
$gen1->send("调度者: caller1 打印:" . $gen1->current() . PHP_EOL);
$gen2->send("调度者: caller2 打印:" . $gen2->current() . PHP_EOL);
// 手动执行caller1 再 caller2
$gen1->send("调度者: caller1 打印:" . $gen1->current() . PHP_EOL);
$gen2->send("调度者: caller2 打印:" . $gen2->current() . PHP_EOL);
// 手动执行caller2 再 caller1
$gen2->send("调度者: caller2 打印:" . $gen2->current() . PHP_EOL);
$gen1->send("调度者: caller1 打印:" . $gen1->current() . PHP_EOL);
# output
调度者: caller1 打印:0
调度者: caller2 打印:0
调度者: caller1 打印:1
调度者: caller2 打印:1
调度者: caller2 打印:2
调度者: caller1 打印:2

自定义简单定时执行任务示例：

class timer {
 private $start = 0; // 定时开始时间
 private $timer; // 间隔的时间差，单位秒
 private $value = 0; // 产生的结果值
 private $ callback ; // 异步回调
 private $isEnd = false; // 当前定时器任务是否结束
 public function __construct($timer,callable $callback)
 {
 $this->start = time();
 $this->timer = $timer;
 $this->callback = $callback;
 }
 public function run() {
 if($this->valid()) {
 $callback = $this->callback;
 $callback($this->value ++,$this);
 $this->start = time();
 }
 }
 /**
 * 定时执行检查
 */
 public  function  valid() {
 $end = time();
 if($end - $this->start >= $this->timer) {
 return true;
 } else {
 return false;
 }
 }
 public function setEnd($isEnd) {
 $this->isEnd = $isEnd;
 }
 public function getEnd() {
 return $this->isEnd;
 }
}
/**
 * 模拟阻塞的协程1
 *
 */
function taskObject1() {
 $timer = new timer(1,function($value,timer $timer) {
 if($value >= 5) {
 $timer->setEnd(true);
 }
 echo '
'.'A '.$value;
 });
 $tid = (yield getTaskId());
 while (true) {
 if($timer->getEnd() == true) {
  break ;
 }
 yield $timer->run();
 }
}
/**
 * 模拟阻塞的协程2
 *
 */
function taskObject2() {
 $timer = new timer(2,function($value,timer $timer) {
 if($value >= 3) {
 $timer->setEnd(true);
 }
 echo '
'.'B '.$value;
 });
 $tid = (yield getTaskId());
 while (true) {
 if($timer->getEnd() == true) {
 break;
 }
 yield $timer->run();
 }
}
$scheduler = new Scheduler;
$scheduler->newTask(taskObject1());
$scheduler->newTask(taskObject2());
$scheduler->run();

以上实现的是：