轉自：騰訊雲（枕邊書）
cloud.tencent.com/developer/article/1012783
1、前言
前些天幫同事查一個問題，第一次接觸到了 PHP 的多線程，原以爲 PHP 普遍都是單線程模型，並不適合多線程領域，花些時間翻了幾個多線程的項目源碼之後，發現 PHP 的多線程也頗有可取之處，活用起來，用來解決某些問題竟然非常適合。
於是找了幾篇文章看了下 PHP 多線程 TSRM 機制的實現，也有所收穫，詳情可以查看下面的參考文章。本文對比多進程介紹了下多線程的優勢和適用場景，提出了一種巧用方案，並使用 PHP 代碼實現了多線程的常見用法。
2、多線程
2.1 線程
首先說下線程：
線程(thread) 是操作系統能夠進行運算調度的最小單位。它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流，一個進程中可以併發多個線程，每條線程並行執行不同的任務.
使用多線程主要是因爲它在執行效率上有很大優勢。由於線程是操作系統能夠進行調度的最小單位：
一個多線程程序比單線程程序被操作系統調度的概率更大，所以多線程程序一般會比單線程程序更高效；
多線程程序的多個線程可以在多核 CPU 的多個核心同時運行，可以將完全發揮機器多核的優勢；
同時對比多進程程序，多線程有以下特點：
線程的創建和切換的系統開銷都比進程要小，所以一定程度上會比多進程更高效；
線程天生的共享內存空間，線程間的通信更簡單，避免了進程IPC引入新的複雜度。
2.2、適用場景
多線程的優化是很多，可是無腦使用多線程並不能提升程序的執行效率，因爲線程的創建和銷燬、上下文切換、線程同步等也是有性能損耗的，耗費時間可能比順序執行的代碼還多。如：
sumSmall是一個從1累加到50000的函數。
上圖是在主線程內執行了三次 sumSmall 和三個線程分別執行 sumSmall ，再將結果同步到一個線程的時間對比，我們會發現只在主線程執行的時間反而更短，三個線程創建、切換、同步的時間遠遠大過了線程異步執行節省的時間。
而函數 sumLarge 從1累加到5000000，下圖同一線程執行三次和三個線程執行的耗時：
這次，多線程終於有效率優勢了。
是否使用多線程還需要根據具體需求而定，一般考慮以下兩種情況：
I/O 阻塞會使操作系統發生任務調度，阻塞當前任務，所以代碼中 I/O 多的情況下，使用多線程時可以將代碼並行。例如多次讀整塊的文件，或請求多個網絡資源。
多線程能充分利用 CPU，所以有多處大計算量代碼時，也可以使用多線程使他們並行執行，例如上文中後一個例子。
3、PHP中的多線程
PHP 默認並不支持多線程，要使用多線程需要安裝 pthread 擴展，而要安裝 pthread 擴展，必須使用 --enable-maintainer-zts 參數重新編譯 PHP，這個參數是指定編譯 PHP 時使用線程安全方式。
3.1、線程安全
多線程是讓程序變得不安分的一個因素，在使用多線程之前，首先要考慮線程安全問題：
線程安全：線程安全是編程中的術語，指某個函數、函數庫在多線程環境中被調用時，能夠正確地處理多個線程之間的共享變量，使程序功能正確完成。
在傳統多線程中，由於多個線程共享變量，所以可能會導致出現如下問題：
存在一個全局數組$arr = array('a');
A 線程獲取數組長度爲1;
B 線程獲取數組長度爲1;
A 線程 pop 出數組元素
arr); $a = 'a';
B 線程也 pop 數組元素
arr); $a = null
此時 B 線程內就出現了靈異事件，明明數組長度大於0，或沒有 pop 出東西
3.2、PHP 實現
PHP 實現的線程安全主要是使用 TSRM 機制對局變量和靜態變量進行隔離,將全局變量和靜態變量 給每個線程都複製了一份，各線程使用的都是主線程的一個備份，從而避免了變量衝突，也就不會出現線程安全問題。
PHP 對多線程的封裝保證了線程安全，程序員不用考慮對全局變量加各種鎖來避免讀寫衝突了，同時也減少了出錯的機會，寫出的代碼更加安全。
但由此導致的是，子線程一旦開始運行，主線程便無法再對子線程運行細節進行調整了，線程一定程度上失去了線程之間通過全局變量進行消息傳遞的能力。
同時 PHP 開啓線程安全選項後，使用 TSRM 機制分配和使用變量時也會有額外的損耗，所以在不需要多線程的 PHP 環境中，使用 PHP 的 ZTS （非線程安全） 版本就好。
3.3、類和方法
PHP 將線程 封裝成了 Thread 類，線程的創建通過實例化一個線程對象來實現，由於類的封裝性，變量的使用只能通過構造函數傳入，而線程運算結果也需要通過類變量傳出。
下面介紹幾個常用的 Thread 類方法：
run()：此方法是一個抽象方法，每個線程都要實現此方法，線程開始運行後，此方法中的代碼會自動執行；
start()：在主線程內調用此方法以開始運行一個線程；
join()：各個線程相對於主線程都是異步執行，調用此方法會等待線程執行結束；
kill()：強制線程結束；
isRunning()：返回線程的運行狀態，線程正在執行run()方法的代碼時會返回 true；
因爲線程安全的實現，PHP 的多線程開始運行後，無法再通過共享內存空間通信，線程也無法通過線程間通信複用，所以我認爲 PHP 的“線程池”並沒有什麼意義。擴展內自帶的Pool 類是一個對多線程分配管理的類，這裏也不再多介紹了。
4、實例代碼
下面是一個線程類，用來請求某一接口。接下來根據它寫兩個多線程的應用實例：
class Request extends Thread {
public $url;
public $response;
public function __construct($url) {
$this->url = $url;
}
public function run() {
$this->response = file_get_contents($this->url);
}
}
4.1、異步請求
將同步的請求拆分爲多個線程異步調用，以提升程序的運行效率。
$chG = new Request("www.google.com");
$chB = new Request("www.baidu.com");
$chG ->start();
$chB ->start();
$chG->join();
$chB->join();
$gl = $chG->response;
$bd = $chB->response;
4.2、超時控制
偶然間發現公司網站某一網頁上的一塊內容時有時無，不知道具體實現，但這給了我使用多線程的靈感：利用線程異步實現快速失敗和超時控制。
我們在使用 curl 請求某個地址時，可以通過 CURLOPT_CONNECTTIMEOUT / CURLOPT_TIMEOUT 參數分別設置 curl 的連接超時時間和讀取數據超時時間，但總的超時時間不好控制。而且在進行數據庫查詢時的超時時間無法設置（鳥哥博客：爲MySQL設置查詢超時）。
這時我們便可以借用多線程來實現此功能：在執行線程類的 start() 方法後，不調用 join() 方法，使線程一直處於異步狀態，不阻塞主線程的執行。
此時主線程相當於旗艦，而各子線程相當於巡航艦，旗艦到達某地後不必要一直等待巡航艦也歸來，等待一段時間後離開即可，從而避免巡航艦意外時旗艦白白空等。
代碼：
$chG = new Request("www.google.com");
$chB = new Request("www.baidu.com");
$chG->start();
$chB->start();
$chB->join();
// 此處不對chG執行join方法
sleep(1); // sleep一個能接受的超時時間
$gl = $chG->response;
$bd = $chB->response;
$bd->kill();
if (!$gl) {
$gl = ""; // 處理異常，或在線程類內給$gl一個默認值
}
5、總結
PHP 對多線程進行的封(yan)裝(ge)，讓人用線程用得非常不盡興。雖然安全，也保持 PHP 簡單易用的一貫風格，卻無法完全發揮多線程的能力。不過各個語言各有特色和側重點，也不必強求，愛她就要包容她 =_=。