【初探协程】之深入分析Yield原理

最近在学习协程,目前Php实现协程的方式有yield和swoole扩展,另外可实现协程技术的还有Go语言。本文主要介绍yieldgenerator迭代器原理,举例分析以建立对协程的一个大致理解。

1.Yield关键字
根据官网介绍: 生成器函数的核心是yield关键字。它最简单的调用形式看起来像一个return申明,不同之处在于普通return会返回值并终止函数的执行,而yield会返回一个值给循环调用此生成器(generator)的代码并且只是暂停执行生成器函数

  • yield是什么
    yield是生成器(generator)的关键字,它不会终止函数进行,而是暂时停止并返回当前值,之后继续执行函数。
  • yield与return的区别
    yield是暂时停止函数执行,return会终止函数执行。

2.Generator类
如前面介绍,yield是依赖于生成器generator的。

  • generator的特性及作用。
    特性:它实现了iterator迭代器类,且标识为final不可被继承不可以被实例化不可以被序列化,有5个函数,具体可看官网文档。
    作用:generator方便实现简单的迭代器,用于遍历元素,可避免大数量情况下的内存溢出、以及实现协程

  • generator的使用及原理
    重点掌握一下它的使用以加深理解,迭代器的实现需要借助yield关键字。yield返回的类型是generator类,下面举例分析:

代码1:

function xrange($start, $end, $step = 1) {
    for ($i = $start; $i <= $end; $i += $step) {
        yield $i;
    }
}
$range = xrange(1, 10);

foreach ($range as $num) {
    echo $num, "\n";
}

var_dump($range); // object(Generator)#1
var_dump($range instanceof Iterator); // bool(true)

这是迭代器的典型应用,但是这个栗子无法深入了解迭代器执行过程,再举一个🌰。

代码2:

function gen()
{
    yield 1;//generator->current
    echo '开始迭代2' . PHP_EOL;//generator->next开始位置
    yield 2;
    echo '无可迭代元素' . PHP_EOL;

}

$iterator = gen();
var_dump($iterator->valid());//检验是否有效,(true)
var_dump($iterator->current());//当前值,(1)
$iterator->next();//下一个(开始迭代2)

var_dump($iterator->valid());//(true)
var_dump($iterator->current());//(2)
$iterator->next();//(开始迭代3)

var_dump($iterator->valid());//(false)
var_export($iterator->current());//NULL
$iterator->next();
die;

如代码2所示,代码1可以理解为隐式利用了iterator类的next函数current函数,继续深入了解一下迭代器的send函数

代码示例:

function gen() {
    $ret = (yield 'yield1');//send0:赋值
    var_dump($ret);//send1:执行下一个
    $ret = (yield 'yield2');//send1
    var_dump($ret);
}
$g = gen();
var_dump($g->current());
var_dump($g->send('ret1'));
//output:
//string(6) "yield1"
//string(4) "ret1"
//string(6) "yield2"

send函数官方解释:向生成器中传入一个值,并且当做yield达式的结果,然后继续执行生成器;即代码示例中的send0,send1两个过程。

总结:

  • yield只能用在函数中,返回类型是generator;执行过程是在函数内遇到yield暂停执行返回yield值,再继续执行下面的代码。
  • 利用yield每次暂停执行并返回的特性,可用来做大数据量的数据遍历,可减少内存的消耗,避免内存溢出
  • 同时,该特性也可以用来实现协程coroutine

3.初探协程coroutine

  • 协程不是进程,也不是线程。
  • 协程类似于线程,一个进程有多个协程。
  • 协程可以实现代码任务的切换
  • 协程有自己的上下文。

希望上述yield原理,可以帮助大家初步理解协程。

参考文章:https://programming.vip/docs/yield-and-generator-of-php-and-its-application.html

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