PHP共享内存的应用shmop系列

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', "
----------CKSJFIOWKJDFOCKJVNBBSDF----------
");
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($dataheader)."
".$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($fp, "PUT /pshmop.php HTTP/1.1
");
        fputs($fp, 'Host: '.PSHMOP_HOST."
");
        fputs($fp, "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
");
        fputs($fp, "Content-Length: {$http_entity_length}
");
        fputs($fp, "Connection: close

");
        fputs($fp, $http_entity_body . "

");
        $d = '';
        while(!feof($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', "
----------CKSJFIOWKJDFOCKJVNBBSDF----------
");
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, "
");
        $header = @unserialize(substr($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。

转载自：http://tubaluer.iteye.com/blog/1349797 作者 tubaluer