threadtask

Многопоточная задача на PHP: преимущества и особенности

Многопоточные задачи на PHP имеют ряд преимуществ, таких как небольшой объём занимаемой памяти и стабильность. Они также могут быть гибко применены для параллельной обработки задач.

• Репозиторий Docker-контейнера: docker-threadtask.

Компиляция и запуск экземпляра кода

1. Для компиляции PHP в режиме безопасности потоков необходимо использовать следующие настройки:
   • Для PHP 8: --enable-zts.
   • При компиляции PHP необходимо отключить внешнюю библиотеку GD, то есть не добавлять опцию --with-external-gd, вместо этого можно использовать --with-external-gd=no.
2. Запустите тестовый скрипт с помощью команды: ./threadtask init.php.
3. В конфигурации PHP opcache.protect_memory должен быть установлен в 0, иначе будет выдана ошибка сегментации. Это связано с тем, что этот параметр является небезопасным для потоков переключателем.
4. Перезагрузите сигнал SIGUSR1 или SIGUSR2 с помощью команд: kill -SIGUSR1 pid или task_wait(SIGUSR1) в файле init.php.

Функции

1. Задачи

1. create_task: создаёт задачу. Принимает следующие параметры:
   • $taskname — название задачи, которое будет использоваться в целевом потоке для создания константы THREAD_TASK_NAME.
   • $filename — полный или относительный путь к файлу PHP.
   • $params — аргументы командной строки, аналогичные аргументам arg1, arg2, arg3... в команде php filename arg1 arg2 arg3....
   • $logfile — файл журнала для вывода.
   • $logmode — режим открытия файла.
   • $res — ресурс для ожидания завершения задачи.
2. task_is_run: проверяет, завершена ли задача. Принимает один параметр: $res, который является ресурсом, переданным из функции create_task.
3. task_join: ожидает завершения задачи. Принимает один параметр: $res, который является ресурсом, переданным из функции create_task.
4. task_kill: отправляет сигнал $sig задаче. Принимает два параметра:$res (ресурс, переданный из функции create_task) и $sig (сигнал потока).
5. task_wait: отправляет сигналы всем потокам и ожидает их завершения. Принимает один параметр: сигнал процесса, например, SIGINT, SIGTERM, SIGUSR1, SIGUSR2.
6. task_get_delay: возвращает количество секунд задержки при завершении PHP или прерывании по исключению.
7. task_set_delay: устанавливает задержку в секундах перед повторной попыткой выполнения задачи при возникновении исключения во время выполнения. Значение по умолчанию равно 1.
8. task_get_num: получает количество потоков или задач. Если используется с параметром is_max, равным true, возвращается максимальное количество потоков, в противном случае — текущее количество потоков или задач. Функция task_get_threads является псевдонимом для task_get_num.
9. task_set_threads: устанавливает максимальное количество потоков. Значение по умолчанию — 256.
10. task_get_debug: определяет, включена ли отладочная информация.
11. task_set_debug: включает или выключает отладочную информацию. Значение по умолчанию — false.
12. task_get_run: определяет, выполняется ли программа.
13. task_set_run: устанавливает состояние выполнения программы. Значение по умолчанию — true.
14. pthread_sigmask: устанавливает маску сигналов для текущего потока. Принимает три параметра:
    • how — тип действия над маской сигналов: SIG_BLOCK, SIG_UNBLOCK или SIG_SETMASK.
    • newset — список сигналов.
    • oldset — выходной параметр, возвращающий предыдущую маску сигналов.
15. pthread_yield: освобождает текущий поток от оставшегося времени процессора.
16. is_main_task: определяет, является ли текущий поток основным.

2. Общие переменные

1. share_var_init: инициализирует общие переменные. Может быть вызвана только в основном потоке. Принимает необязательный параметр size для указания количества переменных.
2. share_var_exists: определяет наличие указанной общей переменной.
3. share_var_get: считывает общую переменную.
4. share_var_get_and_del: считывает и удаляет общую переменную.
5. share_var_put: записывает значение в общую переменную. Требуется хотя бы один аргумент, представляющий ключ для поиска многомерного массива. Последний аргумент может объединять существующий массив или заменять его.
6. share_var_inc: увеличивает общую переменную на заданное значение. Возвращает результат операции.
7. share_var_set: записывает значение в общую переменную.
8. share_var_set_ex: записывает значение с заданным сроком действия в общую переменную. Срок действия устанавливается с помощью параметра expire. Значение 0 означает бесконечный срок действия.
9. share_var_del: удаляет общую переменную.
10. share_var_clean: очищает общие переменные.
11. share_var_clean_ex: очищает просроченные общие переменные. Параметр expire должен быть больше 0.
12. share_var_count: подсчитывает количество элементов в общей переменной. Возвращаемое значение: больше 0 для массива, меньше 0 для строки, true для объекта, null для несуществующего элемента, false в других случаях.
13. share_var_destory: очищает общие переменные, может быть вызвана только в главном потоке.

3. Безопасные для потоков общие переменные

1. ts_var_declare: объявляет безопасную для потоков общую переменную. Принимает три аргумента:
   • varname — имя переменной, если пусто, использует значение var.
   • var — переменная, используемая, когда varname пусто.
   • is_fd — если true, можно использовать функцию ts_var_fd.
2. ts_var_fd: экспортирует дескриптор файла канала сокета (можно использовать функции расширения sockets). Принимает два аргумента:
   • var — общая переменная, возвращённая функцией ts_var_declare.
   • is_write — указывает, является ли канал каналом записи.
3. ts_var_expire: устанавливает срок действия общей переменной. Принимает два аргумента:
   • var — общая переменная, возвращённая функцией ts_var_declare.
   • expire — срок действия, 0 означает отсутствие срока действия.
4. ts_var_exists: проверяет наличие общей переменной. Принимает два аргумента:
   • var — общая переменная, возвращённая функцией ts_var_declare.
   • key — ключ, может быть строкой или целым числом.
5. ts_var_set: сохраняет данные в общую переменную. Принимает четыре аргумента:
   • var — общая переменная, возвращённая функцией ts_var_declare.
   • key — ключ, строка, целое число или пустое значение, пустое значение добавляет значение к концу.
   • val — значение.
   • expire — срок действия, 0 означает отсутствие срока действия.
6. ts_var_push: помещает значения в очередь. Принимает два аргумента:
   • var — общая переменная, возвращённая функцией ts_var_declare.
   • val ... — значения для помещения в очередь.
7. ts_var_pop: извлекает последнее значение из очереди. Принимает два аргумента:
   • var — общая переменная, возвращённая функцией ts_var_declare.
   • &key — ссылка на ключ извлечённого значения.
8. ts_var_shift: извлекает первое значение из очереди. ``` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, username varchar(20) NOT NULL, `email` varchar(100) NOT NULL, `password` varchar(32) NOT NULL, `salt` varchar(8) NOT NULL, `registerTime` datetime NOT NULL, `loginTime` datetime DEFAULT NULL, `loginTimes` int(11) NOT NULL DEFAULT 0, PRIMARY KEY (`uid`), UNIQUE KEY `username` (`username`), UNIQUE KEY `email` (`email`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; INSERT INTO `test`.`user` VALUES (1,'admin','admin@test.com','cb13131a512ff854c8bc0dc0ba04e4db','12345678','2019-10-14 22:13:55','2021-03-24 14:49:48',7), (2,'test','test@test.com','0ee08e4a9e574f4afa0abfb5ca4e47f8','87654321','2019-10-14 22:13:55','2021-03-24 08:37:56',1), (3,'test2','test2@test.com','66b5a5d70de6e691aa9e011eb40bf62c','853532e8','2019-10-16 20:29:18',NULL,0), (4,'test3','test3@test.com','093865fe1fc39dedc288275781c12bfe','d03db269','2019-10-16 20:30:10',NULL,0), (5,'test4','test4@test.con','94e5d07b62a291858b6cdc902c30f924','cf34c642','2021-03-24 06:40:52','2021-03-24 08:13:17',1), (6,'test5','test5@test.com','178a46704b93cd1a6468fe81fc66ae55','f66966f9','2021-03-24 08:17:16','2021-03-24 08:17:54',1); /* 所有用户的密码都是123456 */

**Использование ab для проведения стресс-тестирования, результаты следующие:**

* **Apache + PHP + MySQL + Redis**: 5000 запросов выполнено за 14,264 секунды, пропускная способность составила 350,53, использование памяти превысило 5 ГБ. Если Apache использует mpm_event_module и PHP ZTS, то использование памяти примерно одинаково.

* **ThreadTask + PHP + MySQL**: 5000 запросов выполнено за 4,354 секунды, пропускная способность — 1148,33, использование памяти — 665,07 МБ.

**Заключение**: использование ThreadTask привело к повышению производительности более чем в два раза, что является хорошим результатом.