PHP共享内存的应用shmop系列

liuxiaoyun111

　　简单的说明
　　可能很少情况会使用PHP来操控共享内存，一方面在内存的控制上，MC已经提供了一套很好的方式，另一方面，自己来操控内存的难度较大，内存的读写与转存，包括后面可能会用到的存储策略，要是没有一定计算机组成原理的基础，想做这些不是一件容易的事情。那为什么还要使用它呢？如果我想进行管道通信，为其它的应用服务准备数据；我想建立自己的数据缓存体系，使用MC有点大炮打苍蝇的感觉。那么shmop会是一个选择，当然，在操作内存前，一定要谨慎。
　　系统要求
　　shmop系列函数只是在unix/Linux下可用，可以通过命令：
　　ipcs -m


　　来查看当前的共享内存使用情况。其中，各个部分解释如下：
　　key ：共享内存的唯一的key值，共享内存通过该key来判断你读取的是哪一块内存。
　　shmid：当使用key来获取内存时，你获得的是这个id的值。它作为你操作内存块的标识。
　　owner：创建该共享内存块的用户
　　perms：该共享内存的读写权限，8禁止，可以是777，与文件的读写权限一致。
　　bytes：该内存块的大小
　　nattch：连接该内存块的进程数
　　status：当前状态，如：dest，即将删除等。
　　使用示例
　　具体的使用说明，在PHP手册中有详细介绍，这里不进行赘述。这里将写一些简单的操作例子。
　　写入
　　<?php/*** SHMOP共享内存操作示例* @author monkee**/$key = 0x4337b700;$size = 4096;$shmid = @shmop_open($key, 'c', 0644, $size);if($shmid === FALSE){exit('shmop_open error!');}$data = '世界，你好！我将写入很多的数据，你能罩得住么？';$length = shmop_write($shmid, pack('a*',$data), 0);if($length === FALSE){exit('shmop_write error!');}@shmop_close($shmid);exit('succ');?>
　　

读取　　<?php/*** SHMOP共享内存操作示例* @author monkee**/$key = 0x4337b700;$size = 256;$shmid = @shmop_open($key, 'c', 0644, $size);if($shmid === FALSE){exit('shmop_open error!');}$data = unpack('a*', shmop_read($shmid, 0, 256));if($data === FALSE){exit('shmop_read error!');}@shmop_close($shmid);exit($data[1]);?>
这里使用到了函数：pack() 这个函数用来将内存里的内容转化为二进制内容，具体请查看手册内容。
　　多服务器内存同步
　　已经在本地做好了这个服务，现在需要在多台服务器上进行内存数据同步。虽然这个时候可以放弃共享内存的方式来处理数据了，然而你被要求需要这么做。于是，同步我想不是问题，做好“主-从”的架构，我同步好的内存及时推送过去就可以了。然而，我是不是需要在从机上做一个监听程序呢？这样的代价有点大，好的一点是，从机上有apache。也就是说可以使用HTTP协议来进行通信了。
　　同步策略
　　如何同步？看似无聊的问题，却又产生了疑惑。同步数据呗，但是同步什么数据！一种方式是主机的内存改变后，程序读取所有内存数据然后发送到从机进行同步；如果我只是更改一些简单的操作位的话，那么小的更新却要引起整个内存块的同步，似乎有些浪费。还有一种，是更新变化。将变化进行更新。这种比较复杂，因为你需要定义每一种操作的处理。幸运的是，你需要操作的数据并不多，还有，你要定义的操作也不多：write，delete（read可以不要，因为你很少会从从机上读取数据）。那么好了，我们选择其中一种来做吧。
　　主机发送
　　<?php/** * 共享内存操作，支持远程内存同步。* @author hufeng@* @since 2011-08-10**/define('PSHMOP_HOST', '192.168.0.1'); define('PSHMOP_SEPE', "\r\n----------CKSJFIOWKJDFOCKJVNBBSDF----------\r\n");class Pshmop {static private $data = array();static public function write($key, $offset, $data, $size = 0){ $h = array('key' => $key, 'offset' => $offset, 'size' => $size, 'ac' => 'write'); return self::add($h, $data); } static public function del($key){ $h = array('key' => $key, 'ac' => 'delete'); return self::add($h); }static private function add($dataheader, $databody=''){self::$data[] = serialize($dataheader)."\n".$databody; }static private function send(){ $d = & self::$data;if(count($d) == 0){return ; }$http_entity_body = join(PSHMOP_SEPE, $d);$http_entity_length = strlen($http_entity_body);$fp = fsockopen(PSHMOP_HOST, 80, $errno, $error); if(!$fp){ return -1; } fputs($fp, "PUT /pshmop.php HTTP/1.1\r\n"); fputs($fp, 'Host: '.PSHMOP_HOST."\r\n"); fputs($fp, "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n"); fputs($fp, "Content-Length: {$http_entity_length}\r\n"); fputs($fp, "Connection: close\r\n\r\n"); fputs($fp, $http_entity_body . "\r\n\r\n"); $d = ''; while(!feof($fp)){ $d .= fgets($fp, 4096); } fclose($fp); return $d; } }
使用的时候，进行：
　　Pshmop::write();Pshmop::write();Pshmop::write();Pshmop::send();
PS:为了支持多个更新一次传递的原则，以上便是举例。
　　从机监听
　　<?php/*** 共享内存远程处理类* 对从远端传输到的数据进行处理、内存同步更新* @author hufeng@* @since 2011-08-11**/define('RSHMOP_SEPE', "\r\n----------CKSJFIOWKJDFOCKJVNBBSDF----------\r\n");class Rshmop{static public function run($data){$items = @explode(RSHMOP_SEPE, $data);if($items === NULL){return -1;}$result = array('succ' => 0, 'error' => 0);foreach($items as $k => $i){self::op($i) === 0 ? $result['succ']++ : $result['error']++;unset($items[$k]);}return $result;}static public function op($str){$p = strpos($str, "\n");$header = @unserialize(substr($str, 0, $p));if($header === FALSE){return 'Data Format Error!';}$body = substr($str, $p+1);$shmid = null;if($header['size'] > 0){$shmid = @shmop_open($header['key'], 'c', 0644, $header['size']);}if(!$shmid){$cmd = "ipcs -m | grep '{$header['key']}'";$em = exec($cmd);$em = preg_replace('/ +/', ' ', $em);$ems = explode(' ', $em);$header['size'] = intval($ems[4]);if($header['size'] == 0){if($headerreturn ['ac'] == 'delete'){return 0;}else{return 'Param `size` required!';}}$shmid = @shmop_open($header['key'], 'c', 0644, $header['size']);}if($header['ac'] == 'write'){shmop_write($shmid, $body, $header['offset']);}if($header['ac'] == 'delete'){shmop_delete($shmid);}shmop_close($shmid);return 0;}}
如果遇到主机有而从机未有的数据块（可能由网络问题造成，也可以有其它解决办法），可以选择delete然后再进行其它操作。
　　缓存使用的策略
　　觉得使用MC代价有点高，可以自己来控制内存和使用。当然，小部分的数据可以容易使用，但是当数据多的时候，决定哪部分数据进入内存，哪部分数据进入硬盘都是值得商榷的。这也就是为什么要提策略。
　　常见的策略无非是 FIFO，LUR，LAR等，但并不是说这些策略就是好的。实际情况中，根据具体的业务需求，来组织相应的策略。最常见的，我们是将从数据库查询时间长的、获取数据耗时（从其它机器上获取）、计算耗时的、需要及时使用的放入内存中。
　　这部分的代码就不写了，希望有所帮助。