聊聊PHP线程安全

记得最早接触 PHP 的时候，经常会纠结是用 TS 还是 NTS 版的

线程安全

线程安全问题在以下情况会发生：

1. 有共享变量
2. 多线程
3. 有修改共享变量

解决思路如下：

1. 操作原子化：加锁，使用原子类
2. 每个线程 copy 一份共享变量，互不影响
3. 使用局部变量代替

TSRM

TSRM： 线程安全资源管理器(Thread Safe Resource Manager)

主要流程如下：

通过定义宏，未开启了 TSRM 的情况下，直接定义全局变量，如果开启的 TSRM，获取资源 ID，添加到资源 table，到内存管理 table 为每个线程分配一份该资源 size 的内存。

代码分析如下

截取了部分 TSRM 的源码（5.6 版本）

用的数据结构有三个：

1. id_count：存储目前资源 id 的数量
2. tsrm_resource_type：存储资源 id 对应资源的信息，资源大小，构造方法指针，析构方法指针等
3. 维护存储所有线程中的资源

// 资源table
typedef struct {
    size_t size;//资源的大小
    ts_allocate_ctor ctor;//构造方法指针
    ts_allocate_dtor dtor;//析构方法指针
    int done;
} tsrm_resource_type;
static int                    resource_types_table_size;
static tsrm_resource_type    *resource_types_table=NULL;

// 内存管理table，每个entry对应一个线程安全的全局变量
struct _tsrm_tls_entry {
    void **storage; // 储存所有线程的数据
    int count; // 存储线程的数量
    THREAD_T thread_id;
    tsrm_tls_entry *next;
};
static int                tsrm_tls_table_size;
static tsrm_tls_entry    **tsrm_tls_table=NULL;

// 资源id，int类型
typedef int ts_rsrc_id;
static ts_rsrc_id        id_count;

为了确保资源 id 不冲突，对 id 加锁

// 在获取资源id的时候有加锁
TSRM_API ts_rsrc_id ts_allocate_id(ts_rsrc_id *rsrc_id, size_t size, ts_allocate_ctor ctor, ts_allocate_dtor dtor)
{
    tsrm_mutex_lock(tsmm_mutex);
    // ...
    *rsrc_id = TSRM_SHUFFLE_RSRC_ID(id_count++);
    // ...
    tsrm_mutex_unlock(tsmm_mutex);
}

为了优化效率，在初始化的时候，也以传入 expected_threds，expected_resources 预先分配资源。

// 为了优化效率，可以设置参数expected_threds，expected_resources，提前分配资源
tsrm_tls_table_size = expected_threads;
tsrm_tls_table = (tsrm_tls_entry **) calloc(tsrm_tls_table_size, sizeof(tsrm_tls_entry *));
resource_types_table_size = expected_resources;
resource_types_table = (tsrm_resource_type *) calloc(resource_types_table_size, sizeof(tsrm_resource_type));

参考文章

1. PHP 中的线程安全
2. 揭秘 TSRM-鸟哥