PHP在共享內(nèi)存中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)集

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　　這標(biāo)明運(yùn)用 C 言語(yǔ)編寫的應(yīng)用程序可與運(yùn)用其他言語(yǔ)(比方 Java™ 或 PHP)編寫的應(yīng)用程序共享信息。它們都能夠共享信息，只需它們可訪問(wèn)和了解該信息。共享內(nèi)存在針對(duì)大局部言語(yǔ)的完成中得到了普遍運(yùn)用，所以訪問(wèn)應(yīng)該不是問(wèn)題。要了解信息，我們能夠運(yùn)用一種規(guī)范格式，比方 XML 或 JSON。

　　共享內(nèi)存的運(yùn)用是一種在進(jìn)程之間交流數(shù)據(jù)的快速辦法，主要由于在創(chuàng)立內(nèi)存段之后傳送數(shù)據(jù)，不會(huì)觸及內(nèi)核。這種辦法常常稱為進(jìn)程間通訊 (IPC)。其他 IPC 辦法包括管道、音訊隊(duì)列、RPC 和套接字。當(dāng)運(yùn)用需求彼此通訊的應(yīng)用程序的生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，這種在應(yīng)用程序之間快速、牢靠地交流數(shù)據(jù)的才能十分有用。取決于生態(tài)系統(tǒng)的大小，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用程序之間交流信息的常用辦法常常會(huì)招致查詢遲緩，以至 I/O 阻塞。運(yùn)用共享內(nèi)存，沒(méi)有 I/O 會(huì)減緩開(kāi)發(fā)人員的進(jìn)度。

　　本文的提議十分簡(jiǎn)單，在網(wǎng)站建設(shè)過(guò)程中學(xué)習(xí)如何運(yùn)用 PHP 創(chuàng)立和操作共享內(nèi)存段，運(yùn)用它們存儲(chǔ)可供其他應(yīng)用程序運(yùn)用的數(shù)據(jù)集。即便沒(méi)有運(yùn)用共享內(nèi)存交流數(shù)據(jù)的方案，它自身也在許多益處，由于它使應(yīng)用程序可以遠(yuǎn)離 I/O 問(wèn)題。將數(shù)據(jù)集直接存儲(chǔ)在內(nèi)存中具有諸多優(yōu)勢(shì)，從 Web 效勞數(shù)據(jù)緩存到會(huì)話共享。它是一個(gè)十分有用的概念，每個(gè) PHP 開(kāi)發(fā)人員都應(yīng)該曉得。

　　共享內(nèi)存和 PHP

　　PHP 具有豐厚的可用擴(kuò)展，共享內(nèi)存也一樣。運(yùn)用一些共享的函數(shù)，無(wú)需裝置任何擴(kuò)展，開(kāi)發(fā)人員就可以輕松操作內(nèi)存段。

　　回頁(yè)首創(chuàng)立內(nèi)存段

　　共享內(nèi)存函數(shù)相似于文件操作函數(shù)，但無(wú)需處置一個(gè)流，您將處置一個(gè)共享內(nèi)存訪問(wèn) ID。第一個(gè)示例就是 shmop_open 函數(shù)，它允許您翻開(kāi)一個(gè)現(xiàn)有的內(nèi)存段或創(chuàng)立一個(gè)新內(nèi)存段。此函數(shù)十分相似于經(jīng)典的 fopen 函數(shù)，后者翻開(kāi)用于文件操作的流，返回一個(gè)資源供其他希望讀取或?qū)懭朐摲_(kāi)的流的函數(shù)運(yùn)用。讓我們看看清單 1 中的 shmop_open。

　　1. shmop_open 函數(shù)

　　<?php

　　$systemid = 864; // System ID for the shared memory segment

　　$mode = "c"; // Access mode

　　$permissions = 0755; // Permissions for the shared memory segment

　　$size = 1024; // Size, in bytes, of the segment

　　$shmid = shmop_open($systemid, $mode, $permissions, $size);

　　?>

　　該函數(shù)中呈現(xiàn)的第一個(gè)事物是系統(tǒng) ID 參數(shù)。這是標(biāo)識(shí)系統(tǒng)中的共享內(nèi)存段的數(shù)字。第二個(gè)參數(shù)是訪問(wèn)形式，它十分相似于 fopen 函數(shù)的訪問(wèn)形式。您能夠在 4 種不同的形式下訪問(wèn)一個(gè)內(nèi)存段：

　　形式 “a”，它允許您訪問(wèn)只讀內(nèi)存段

　　形式 “w”，它允許您訪問(wèn)可讀寫的內(nèi)存段

　　形式 “c”，它創(chuàng)立一個(gè)新內(nèi)存段，或者假如該內(nèi)存段已存在，嘗試翻開(kāi)它停止讀寫

　　形式 “n”，它創(chuàng)立一個(gè)新內(nèi)存段，假如該內(nèi)存段已存在，則會(huì)失敗

　　第三個(gè)參數(shù)是內(nèi)存段的權(quán)限。您必需在這里提供一個(gè)八進(jìn)制值。

　　第四個(gè)參數(shù)提供內(nèi)存段大小，以字節(jié)為單位。在寫入一個(gè)內(nèi)存段之前，您必需在它之上分配恰當(dāng)?shù)淖止?jié)數(shù)。

　　請(qǐng)留意，此函數(shù)返回一個(gè) ID 編號(hào)，其他函數(shù)可運(yùn)用該 ID 編號(hào)操作該共享內(nèi)存段。這個(gè) ID 是共享內(nèi)存訪問(wèn) ID，與系統(tǒng) ID 不同，它以參數(shù)的方式傳送。請(qǐng)留意不要混雜這兩者。假如失敗，shmop_open 將返回 FALSE。

　　回頁(yè)首向內(nèi)存段寫入數(shù)據(jù)

　　運(yùn)用 shmop_write 函數(shù)向共享內(nèi)存塊寫入數(shù)據(jù)。此函數(shù)的運(yùn)用很簡(jiǎn)單，它僅承受 3 個(gè)參數(shù)，如清單 2 所示。

　　2. 運(yùn)用 shmop_write 向共享內(nèi)存塊寫入數(shù)據(jù)

　　<?php

　　$shmid = shmop_open(864, 'c', 0755, 1024);

　　shmop_write($shmid, "Hello World!", 0);

　　?>

　　這個(gè)函數(shù)相似于 fwrite 函數(shù)，后者有兩個(gè)參數(shù)：翻開(kāi)的流資源(由 fopen 返回)和您希望寫入的數(shù)據(jù)。shmop_write 函數(shù)也執(zhí)行此任務(wù)。

　　第一個(gè)參數(shù)是 shmop_open 返回的 ID，它辨認(rèn)您操作的共享內(nèi)存塊。第二個(gè)參數(shù)是您希望存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，最后的第三個(gè)參數(shù)是您希望開(kāi)端寫入的位置。默許狀況下，我們一直運(yùn)用 0 來(lái)表示開(kāi)端寫入的位置。請(qǐng)留意，此函數(shù)在失敗時(shí)會(huì)返回 FALSE，在勝利時(shí)會(huì)返回寫入的字節(jié)數(shù)。

　　回頁(yè)首從內(nèi)存段讀取數(shù)據(jù)

　　從共享內(nèi)存段讀取數(shù)據(jù)很簡(jiǎn)單。您只需求一個(gè)翻開(kāi)的內(nèi)存段和 shmop_read 函數(shù)。此函數(shù)承受一些參數(shù)，工作原理相似于 fread。參見(jiàn)清單 3，讀取一個(gè) PHP 文件的內(nèi)容。

　 3. 運(yùn)用 shmop_read 讀取一個(gè)文件的內(nèi)容

　　<?php

　　$stream = fopen('file.txt', 'r+');

　　fwrite($stream, "Hello World!");

　　echo fread($stream, 11);

　　?>

　　讀取共享內(nèi)存段的內(nèi)容的過(guò)程與此相似，如清單 4 所示：

　　4. 讀取共享內(nèi)存段的內(nèi)容

　　<?php

　　$shmid = shmop_open(864, 'c', 0755, 1024);

　　shmop_write($shmid, "Hello World!", 0);

　　echo shmop_read($shmid, 0, 11);

　　?>

　　請(qǐng)留意這里的參數(shù)。shmop_read 函數(shù)將承受 shmop_open 返回的 ID，我們已曉得它，不過(guò)它還承受另外兩個(gè)參數(shù)。第二個(gè)參數(shù)是您希望從內(nèi)存段讀取的位置，而第三個(gè)是您希望讀取的字節(jié)數(shù)。第二個(gè)參數(shù)能夠一直為 0，表示數(shù)據(jù)的開(kāi)頭，但第三個(gè)參數(shù)可能存在問(wèn)題，由于我們不曉得我們希望讀取幾字節(jié)。

　　這十分相似于我們?cè)?fread 函數(shù)中的行為，該函數(shù)承受兩個(gè)參數(shù)：翻開(kāi)的流資源(由 fopen 返回)和您希望從該流讀取的字節(jié)數(shù)。運(yùn)用 filesize 函數(shù)(它返回一個(gè)文件中的字節(jié)數(shù))來(lái)完好地讀取它。

　　僥幸的是，當(dāng)運(yùn)用共享內(nèi)存段時(shí)，shmop_size 函數(shù)返回一個(gè)內(nèi)存段的大小(以字節(jié)為單位)，相似于 filesize 函數(shù)。參見(jiàn)清單 5。

　　 5. shmop_size 函數(shù)返回內(nèi)存段大小，以字節(jié)為單位

　　<?php

　　$shmid = shmop_open(864, 'c', 0755, 1024);

　　shmop_write($shmid, "Hello World!", 0);

　　$size = shmop_size($shmid);

　　echo shmop_read($shmid, 0, $size);

　　?>

　　回頁(yè)首刪除內(nèi)存段

　　我們學(xué)習(xí)了如何翻開(kāi)、寫入和讀取共享內(nèi)存段。要完成我們的 CRUD 類，我們還需求學(xué)習(xí)如何刪除內(nèi)存段。該任務(wù)可運(yùn)用shmop_delete 函數(shù)輕松完成，該函數(shù)僅承受一個(gè)參數(shù)：我們希望刪除的共享內(nèi)存 ID。

　　 6. shmop_delete 標(biāo)志要?jiǎng)h除的內(nèi)存段

　　<?php

　　$shmid = shmop_open(864, 'c', 0755, 1024);

　　shmop_write($shmid, "Hello World!", 0);

　　shmop_delete($shmid);

　　?>

　　這不會(huì)實(shí)踐刪除該內(nèi)存段。它將該內(nèi)存段標(biāo)志為刪除，由于共享內(nèi)存段在有其他進(jìn)程正在運(yùn)用它時(shí)無(wú)法被刪除。shmop_delete 函數(shù)將該內(nèi)存段標(biāo)志為刪除，阻止任何其他進(jìn)程翻開(kāi)它。要?jiǎng)h除它，我們需求關(guān)閉該內(nèi)存段。

　　回頁(yè)首關(guān)閉內(nèi)存段

　　翻開(kāi)一個(gè)共享內(nèi)存段會(huì) “附加” 到它。附加該內(nèi)存段之后，我們可在其中停止讀取和寫入，但完成操作后，我們必需從它解除。這運(yùn)用清單 7 中的 shmop_close 函數(shù)來(lái)完成。

　　這十分相似于處置文件時(shí)的 fclose 函數(shù)。翻開(kāi)包含一個(gè)文件的流并在其中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)后，我們必需關(guān)閉它，否則將發(fā)作鎖定。

　　 7. 運(yùn)用 shmop_close 與一個(gè)內(nèi)存段分開(kāi)

　　<?php

　　$shmid = shmop_open(864, 'c', 0755, 1024);

　　shmop_write($shmid, "Hello World!", 0);

　　shmop_delete($shmid);

　　shmop_close($shmid);

　　?>

　　回頁(yè)首運(yùn)用共享內(nèi)存作為一個(gè)存儲(chǔ)選項(xiàng)

　　有了共享內(nèi)存和共享內(nèi)存段上根本 CRUD 操作的根本學(xué)問(wèn)，是時(shí)分應(yīng)用此學(xué)問(wèn)了。我們能夠運(yùn)用共享內(nèi)存作為一種共同的存儲(chǔ)選項(xiàng)，提供快速讀/寫操作和進(jìn)程互操作性等優(yōu)勢(shì)。關(guān)于 Web 應(yīng)用程序，這意味著：

　　緩存存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、Web 效勞數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù))

　　會(huì)話存儲(chǔ)

　　應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交流

　　在繼續(xù)之前，我想引見(jiàn)一個(gè)名為 SimpleSHM 小型庫(kù)。SimpleSHM 是一個(gè)較小的籠統(tǒng)層，用于運(yùn)用 PHP 操作共享內(nèi)存，支持以一種面向?qū)ο蟮姆绞捷p松操作內(nèi)存段。在編寫運(yùn)用共享內(nèi)存停止存儲(chǔ)的小型應(yīng)用程序時(shí)，這個(gè)庫(kù)可協(xié)助創(chuàng)立十分簡(jiǎn)約的代碼。要理解 SimpleSHM，請(qǐng)?jiān)L問(wèn) GitHub 頁(yè)面。

　　您能夠運(yùn)用 3 個(gè)辦法停止處置：讀、寫和刪除。從該類中簡(jiǎn)單地實(shí)例化一個(gè)對(duì)象，能夠控制翻開(kāi)的共享內(nèi)存段。清單 8 展現(xiàn)了根本用處。

　　8. SimpleSHM 根本用處

　　<?php

　　$memory = new SimpleSHM;

　　$memory->write('Sample');

　　echo $memory->read();

　　?>

　　請(qǐng)留意，這里沒(méi)有為該類傳送一個(gè) ID。假如沒(méi)有傳送 ID，它將隨機(jī)選擇一個(gè)編號(hào)并翻開(kāi)該編號(hào)的新內(nèi)存段。我們能夠以參數(shù)的方式傳送一個(gè)編號(hào)，供結(jié)構(gòu)函數(shù)翻開(kāi)現(xiàn)有的內(nèi)存段，或者創(chuàng)立一個(gè)具有特定 ID 的內(nèi)存段，如清單 9 所示。

　　9. 翻開(kāi)一個(gè)特定的內(nèi)存段

　　<?php

　　$new = new SimpleSHM(897);

　　$new->write('Sample');

　　echo $new->read();

　　?>

　　神奇的辦法 __destructor 擔(dān)任在該內(nèi)存段上調(diào)用 shmop_close 來(lái)取消設(shè)置對(duì)象，以與該內(nèi)存段別離。我們將這稱為 “SimpleSHM 101”。如今讓我們將此辦法用于更高級(jí)的用處：運(yùn)用共享內(nèi)存作為存儲(chǔ)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)集需求序列化，由于數(shù)組或?qū)ο鬅o(wú)法存儲(chǔ)在內(nèi)存中。雖然這里運(yùn)用了 JSON 來(lái)序列化，但任何其他辦法(比方 XML 或內(nèi)置的 PHP 序列化功用)也已足夠。清單 10 給出了一個(gè)示例。

　　10. 運(yùn)用共享內(nèi)存作為存儲(chǔ)

　　<?php

　　require('SimpleSHM.class.php');

　　$results = array(

　　'user' => 'John',

　　'password' => '123456',

　　'posts' => array('My name is John', 'My name is not John')

　　);

　　$data = json_encode($results);

　　$memory = new SimpleSHM;

　　$memory->write($data);

　　$storedarray = json_decode($memory->read());

　　print_r($storedarray);

　　?>

　　我們勝利地將一個(gè)數(shù)組序列化為一個(gè) JSON 字符串，將它存儲(chǔ)在共享內(nèi)存塊中，從中讀取數(shù)據(jù)，去序列化 JSON 字符串，并顯現(xiàn)存儲(chǔ)的數(shù)組。這看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但請(qǐng)想象一下這個(gè)代碼片段帶來(lái)的可能性。您能夠運(yùn)用它存儲(chǔ) Web 效勞懇求、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢或者以至模板引擎緩存的結(jié)果。在內(nèi)存中讀取和寫入將帶來(lái)比在磁盤中讀取和寫入更高的性能。

　　運(yùn)用此存儲(chǔ)技術(shù)不只對(duì)緩存有用，也對(duì)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交流也有用，只需數(shù)據(jù)以兩端都可讀的格式存儲(chǔ)。不要低估共享內(nèi)存在 Web 應(yīng)用程序中的力氣?？刹捎迷S多不同的方式來(lái)巧妙地完成這種存儲(chǔ)，唯一的限制是開(kāi)發(fā)人員的發(fā)明力和技藝。