小白要生发

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PHP yield 协程 生成器 用法探究（一）

写在前面

这篇文章，要和大家探讨的是 PHP yield 在 生成器用法，不带 foreach，for, while 循环的那种。就讨论 yield 将一个函数变成为生成器的用法。

关于yield的使用，我看到大部分文章都停留在，使用yield如何在foreach中传出数据，今天想给大家讲讲 生成器 所有语法。

三部曲

官网讲解

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。

看了下官网对他讲解：php.net 生成器语法 . 每个字都认识，但似乎还是体会到它讲的内涵。官网我们主要看两部分内容：

  1. yield 的语法。
  2. 使用例子。

先说语法, yield 的左边是一个赋值语句，右边可以是值（也可是表达式） 。而yield 会先执行右边的表达式，并把值$value送到生成器外面。当生成器收到值后，会执行yield左边的语句，赋值给$data.

<?php
$data = (yield $express);

语法讲完了，估计大家还是有些懵，那就看看官网下面代码例子吧，我看里面例子参差不齐。

通过例子来了解它

对于一个用人类语言来描述，都不那么明晰时，所以那就通过例子告诉你它能做什么，不能做什么。

相关代码，我放到gitee了，希望你能复制到你本地运行下，亲自运行感受下，有助于了理解接下来的内容。

怎样才能产生 Generator

先定义一个函数，在函数内 写个 yield 关键词，将这个函数调用赋值给一个变量。一个生成器就产生了。

由于例子代码很多，我把例子放到 gitee 了。同时以下的文章中提到"例子"就是在 gitee 中的代码。

代码 /php-yield-test/yieldFunctions.php 是生成器按照不同语法组合定义了多个生成器。

测试代码 /php-yield-test/whatIsGenerator.php，用来检查哪些函数能构成生成器，哪些不能。运行结果如下

  1. 函数内必须有 yield 关键词，函数可以是全局函数，或者类的方法。
  2. 哪怕 yield 肯定不会被执行，也会产生生成器。见：yield_func4
  3. 光秃秃 的 yield 关键词就行（不向外送出，不处理外面的输入）。见： yield_func2
  4. 函数内使用 生成器 并不能让自己也成为生成器，见：yield_func5
  5. eval函数中直接运行 yield 会报错, 见：yield_func11

生成器的函数

Generator 对象是从 generators返回的.

以上就是生成器所有的方法，我们一个个来看。

测试方法代码 /php-yield-test/generatorMothod.php, 这里面对每个方法都有使用举例，运行结果如下。

好上面的运行结果，干巴巴的，不详细。我以下面的程序画个流程图：

<?php
function yield_func()
{
    echo 'run yield_func' . PHP_EOL;
    $get = (yield 12);
    echo $get . PHP_EOL;
    $get2 = (yield 55);
    echo $get2 . PHP_EOL;
    return 'a';
}
$gen = yield_func();

$re = $gen->current();
echo 'get re: ' . $re . PHP_EOL;
$gen->send('cc');
$re2 = $gen->current();
echo 'get re2: ' . $re2 . PHP_EOL;
$gen->send('hello');
$re3 = $gen->getReturn();
echo 'get return: ' . $re3 . PHP_EOL;

图中，看到yield_func()函数作为生成器后，被yield 分成了一块一块的代码段，没执行一段后，就跳出，等待外部程序的调度，这就好比多线程一样，执行时，随时都有可能被打断，让出CPU，不过协程是手动调用yield让出，程序运行顺序是可预期的。调用了current()开始执行，当运行到yield代码，让出cpu时，调用send(),又能让生成器继续运行了。最后getReturn()获取生成器的返回值。

好的，先有个大致概念，现在我们仔仔细细了解下各个函数。

Generator::current

  • 返回当前产生的值
<?php
function yield_func()
{
    yield 12;
    return 'a';
}

$gen = yield_func();
$re = $gen->current();
echo 'current return : ' . $re;

输出:

current return : 12

看到 php-yield-test/generatorMothod.php 代码。

通过第一个代码事例，可得，对一个generator调用current方法，才算真正开始执行。执行到yield为止。如果不能命中yield，则执行到函数结束。

通过例子2，调用current一次，两次呢，第一次可以看到代码执行日志，第二次，只是把上一次的结果返回给我们而已，并不是让该生成器重新执行。

通过例子1，调用该函数还会获取到返回值，返回的内容就是 yield 表达式左边的内容。如果表达式无内容，则是NULL.

Generator::send

  • 向生成器中传入一个值
<?php
function yield_func()
{
    $data = yield 12;
    echo 'get yield data: ' . $data;
    return 'a';
}

$gen = yield_func();
$re = $gen->current();
$gen->send(32);

输出:

get yield data: 32

例子3，是一个current，send的常规调用。调用current代码运行yield等到用户send输入参数。接收到输入后，继续运行。current能够接收到yield弹出的值，send返回值为空。

例子4，直接调用send，相当于调用current，send。不过current的返回值，并不会通过send传给用户。

转载著名出处 sifou

Generator::next

  • 让生成器继续执行
<?php
function yield_func()
{
    echo 'run to code line: ' . __LINE__ . PHP_EOL;
    yield;
    echo 'run to code line: ' . __LINE__ . PHP_EOL;
    return $result;
}

$gen = yield_func();
$gen->current();
echo 'current called' . PHP_EOL;
$gen->next();

输出:

run to code line: 4
current called
run to code line: 6

例子5，这是一个较为常规的调用，调用current代码运行yield等到用户输入，这是调用next跳过，让代码继续运行。

例子6，直接调用next，相当于调用current，next。而且通过最后打印$result, 我们发现怎么有点像在调用 $gen->send(NULL);。

Generator::rewind

  • 重置迭代器
<?php
function yield_func()
{
    echo 'run to code line: ' . __LINE__ . PHP_EOL;
    $result = yield 12;
    echo 'run to code line: ' . __LINE__ . PHP_EOL;
}

$gen = yield_func();
echo 'call yield_func rewind ' . PHP_EOL;
$gen->rewind();

输出:

call yield_func rewind
run to code line: 4

例子7，8 中，发现调用该方法，会导致隐式调用current。

例子9 中，发现在执行过一个yield代码段后，再次调用该方法，会导致报错（哪怕该 生成器已结束)。

Generator::throw

  • 向生成器中抛入一个异常
<?php
function yield_func()
{
    try {
        $re = yield 'exception';
    } catch (Exception $e) {
        echo 'catched exception msg: ' .$e->getMessage();
    }
}

$gen = yield_func();
$gen->throw(new \Exception('new yield  exception'));

输出:

catched exception msg: new yield  exception

通过以上简单的例子可得，throw 就是让yield这行代码产生异常，让外面的try catch 捕获我们生成的那个异常。

例子11中，构造生成器，并调用current方法，运行到yield处，再调用throw，就能捕获到异常。

例子12中，当调用send方法，跳过函数内yield代码时，再调用throw传入异常，就没法捕获了。

Generator::valid

  • 检查迭代器是否被关闭
<?php
function yield_func()
{
    yield 12;
    return 'a';
}

$gen = yield_func();
$gen->send(1);
$check = $gen->valid();
echo 'the generator valid ? ' . intval($check);

输出:

the generator valid ? 0

例子12中，发现current被隐式调用。

例子13中，可得，当生成器运行到yield代码段时，用valid函数检查，都会返回true。

Generator::key

  • 返回当前产生的键
<?php
function yield_func()
{
    yield 1 => 'abc';
}

$gen = yield_func();
echo 'value is :' . $gen->current() . PHP_EOL;
echo 'key is: ' . $gen->key() . PHP_EOL;

输出:

value is :abc
key is: 1

从以上例子中，可得yield可显示设置返回的key.

例子15 中，发现key的分发规律和PHP数组键值发放策略是差不多的，默认从0开始，未指定则是以上一个数字key+1作为当前的key.

例子16 中，我们又发现current被隐式调用。

Generator::__wakeup

  • Generator::__wakeup — 序列化回调
<?php
function yield_func()
{
    yield 1 => 'abc';
}
$gen = yield_func();
try {
$ser = serialize($gen);
} catch (\Exception $e) {
    print_r($e->getMessage());
}

输出:

Serialization of 'Generator' is not allowed

这是一个魔术方法，见 PHP 魔术方法，也就是说 生成器 不能被序列化成一个字符串。

例子17就不用说了，看下例子18，看样子序列化成功了。也就是说一个生成器做为一个方法可以被序列化，当函数变成生成器时，就不能被序列化了。

Generator::getReturn

<?php
function yield_func()
{
    yield 1 => 'abc';
    return 32;
}

$gen = yield_func();
$gen->send(0);
echo 'call yield_func return, and get: ' . $gen->getReturn();

输出:

call yield_func return, and get: 32

该函数就是获取生成器最后的返回值。如果没有return语句，或者没有执行到return语句，调用该函数得到的就是NULL。

例子19 可得，getReturn 能够获取到生成器最后的返回值。

例子19、20 可得，当生成器没有执行到return语句，或者没有执行到最后时，调用getReturn是会导致报错。

综上所述

到这里，我们就发现rewind,next 和 __wakeup 这两个函数感觉没啥叼用呢，为啥还存在呢，因为Generator继承Iterator，自然就有了rewind, next方法，PHP 虽然支持方法覆盖，但子类的访问修饰符 不能缩紧，所以Generator只能重写这两个方法。 __wakeup 继承自 stdClass。

状态转换

看图：

画了两个状态转换图，上面的要细致，繁复一点。下面的精简版，便于快速理解。

总结

以上就是关于 PHP 生成器所有内容，希望你能学会掌握这门强大的语法，下一讲，我们手把手一起来做一个任务调度器，实战一下。

有问题欢迎提问，谢谢大家！

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