摘要:什么是生成器(yield)?做Python或者其他语言的小伙伴,对于生成器应该不陌生。但很多PHP开发者或许都不知道生成器这个功能,可能是因为生...
什么是生成器(yield)?做Python或者其他语言的小伙伴,对于生成器应该不陌生。但很多PHP开发者或许都不知道生成器这个功能,可能是因为生成器是PHP 5.5.0才引入的功能,也可以是生成器作用不是很明显。但是,生成器功能的确非常有用。
(PHP 5 >= 5.5.0, PHP 7)
生成器提供了一种更容易的方法来实现简单的对象迭代,相比较定义类实现 Iterator 接口的方式,性能开销和复杂性大大降低。
生成器允许你在 foreach 代码块中写代码来迭代一组数据而不需要在内存中创建一个数组, 那会使你的内存达到上限,或者会占据可观的处理时间。相反,你可以写一个生成器函数,就像一个普通的自定义函数一样, 和普通函数只返回一次不同的是, 生成器可以根据需要 yield 多次,以便生成需要迭代的值。
直接讲概念估计你听完还是一头雾水,所以我们先来说说优点,也许能勾起你的兴趣。那么生成器有哪些优点,如下:
优点:
1.生成器会对PHP应用的性能有非常大的影响
2.PHP代码运行时节省大量的内存
3.比较适合计算大量的数据
首先,放下生成器概念的包袱,来看一个简单的PHP函数:
function createRange($number){ $data = []; for($i=0;$i<$number;$i++){ $data[] = time(); } return $data; }
这是一个非常常见的PHP函数,我们在处理一些数组的时候经常会使用。这里的代码也非常简单:
我们创建一个函数。
函数内包含一个for循环,我们循环的把当前时间放到$data里面
for循环执行完毕,把$data返回出去。
下面没完,我们继续。我们再写一个函数,把这个函数的返回值循环打印出来:
$result = createRange(10); // 这里调用上面我们创建的函数 foreach($result as $value){ sleep(1);//这里停顿1秒,我们后续有用 echo $value.'<br />'; }
我们在浏览器里面看一下运行结果:
这里非常完美,没有任何问题。(当然 sleep(1) 效果你们看不出来)
我们注意到,在调用函数 createRange 的时候给 $number 的传值是10,一个很小的数字。假设,现在传递一个值10000000(1000万)。
那么,在函数 createRange 里面,for循环就需要执行1000万次。且有1000万个值被放到 $data 里面,而$data数组在是被放在内存内。所以,在调用函数时候会占用大量内存。这里,生成器就可以大显身手了。
我们直接修改代码,你们注意观察:
function createRange($number){ for($i=0;$i<$number;$i++){ yield time(); } }
看下这段和刚刚很像的代码,我们删除了数组 $data ,而且也没有返回任何内容,而是在 time() 之前使用了一个关键字yield。
我们再运行一下第二段代码:
$result = createRange(10); // 这里调用上面我们创建的函数 foreach($result as $value){ sleep(1); echo $value.'<br />'; }
我们奇迹般的发现了,输出的值和第一次没有使用生成器的不一样。这里的值(时间戳)中间间隔了1秒。
这里的间隔一秒其实就是 sleep(1) 造成的后果。但是为什么第一次没有间隔?那是因为:
未使用生成器时: createRange 函数内的 for 循环结果被很快放到 $data 中,并且立即返回。所以, foreach 循环的是一个固定的数组。
使用生成器时: createRange 的值不是一次性快速生成,而是依赖于 foreach 循环。 foreach 循环一次, for 执行一次。
到这里,你应该对生成器有点儿头绪。
我们来还原一下代码执行过程:
首先调用 createRange 函数,传入参数10,但是 for 值执行了一次然后停止了,并且告诉 foreach 第一次循环可以用的值。
foreach 开始对 $result 循环,进来首先 sleep(1) ,然后开始使用 for 给的一个值执行输出。
foreach 准备第二次循环,开始第二次循环之前,它向 for 循环又请求了一次。
for 循环于是又执行了一次,将生成的时间戳告诉 foreach .
foreach 拿到第二个值,并且输出。由于 foreach 中 sleep(1) ,所以, for 循环延迟了1秒生成当前时间
所以,整个代码执行中,始终只有一个记录值参与循环,内存中也只有一条信息。
无论开始传入的 $number 有多大,由于并不会立即生成所有结果集,所以内存始终是一条循环的值。
概念理解
到这里,你应该已经大概理解什么是生成器了。下面我们来说下生成器原理。
首先明确一个概念:生成器yield关键字不是返回值,他的专业术语叫产出值,只是生成一个值。
那么代码中 foreach 循环的是什么?其实是PHP在使用生成器的时候,会返回一个 Generator 类的对象。 foreach 可以对该对象进行迭代,每一次迭代,PHP会通过 Generator 实例计算出下一次需要迭代的值。这样 foreach 就知道下一次需要迭代的值了。
而且,在运行中 for 循环执行后,会立即停止。等待 foreach 下次循环时候再次和 for 索要下次的值的时候,循环才会再执行一次,然后立即再次停止。直到不满足条件不执行结束。
实际开发应用
很多PHP开发者不了解生成器,其实主要是不了解应用领域。那么,生成器在实际开发中有哪些应用?
1.读取超大文件
PHP开发很多时候都要读取大文件,比如csv文件、text文件,或者一些日志文件。这些文件如果很大,比如5个G。这时,直接一次性把所有的内容读取到内存中计算不太现实。
这里生成器就可以派上用场啦。简单看个例子:读取text文件
这是第1行 这是第2行 这是第3行 这是第4行 这是第5行 这是第6行 这是第7行 这是第8行 这是第9行 这是第10行
我们创建一个text文本文档,并在其中输入几行文字,示范读取。
<?php header("content-type:text/html;charset=utf-8"); function readTxt(){ # code... $handle = fopen("./test.txt", 'rb'); while (feof($handle)===false) { # code... yield fgets($handle); } fclose($handle); } foreach (readTxt() as $key => $value) { # code... echo $value.'<br />'; }
通过上图的输出结果我们可以看出代码完全正常。
但是,背后的代码执行规则却一点儿也不一样。使用生成器读取文件,第一次读取了第一行,第二次读取了第二行,以此类推,每次被加载到内存中的文字只有一行,大大的减小了内存的使用。
这样,即使读取上G的文本也不用担心,完全可以像读取很小文件一样编写代码。
2.百万级别的访问量
yield提供了一种更容易的方法来实现简单的迭代对象,相比较定义类实现 Iterator 接口的方式,性能开销和复杂性大大降低。
yield生成器允许你 在 foreach 代码块中写代码来迭代一组数据而不需要在内存中创建一个数组。
示例1:
/** * 计算平方数列 * @param $start * @param $stop * @return Generator */ function squares($start, $stop) { if($start < $stop) { for($i = $start; $i <= $stop; $i++){ yield $i => $i * $i; } }else{ for($i = $start; $i >= $stop; $i--){ yield $i => $i * $i; //迭代生成数组: 键=>值 } } } foreach (squares(3, 15) as $n => $square) { echo $n.'squared is'.$square.'<br>'; } 输出: 3 squared is 9 4 squared is 16 5 squared is 25 ...
示例2:
比如从数据库取出数亿条数据,这个时候要求用一次请求加响应返回所有值该怎么办呢?获取所有值,然后输出,这样肯定不行,因为会造成PHP内存溢出的,因为数据量太大了。如果这时候用yield就可以将数据分段获取,理论上这样是可以取出无限的数据的。
一般的获取方式 :
数据库连接..... $sql = "select * from `user` limit 0,500000000"; $stat = $pdo->query($sql); $data = $stat->fetchAll(); //mysql buffered query遍历巨大的查询结果导致的内存溢出 var_dump($data);
yield获取方式:
数据库连接..... function db_get(){ $sql = "select * from `user` limit 0,500000000"; $stat = $pdo->query($sql); while ($row = $stat->fetch()) { yield $row; } } foreach (db_get() as $row) { var_dump($row); }
网友评论:
不错,学习了
2020-06-06 12:03:31 回复