如果是做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。

优点

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:

  • 生成器会对PHP应用的性能有非常大的影响
  • PHP代码运行时节省大量的内存
  • 比较适合计算大量的数据

那么,这些神奇的功能究竟是如何做到的?我们先来举个例子。

概念引入

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:

  1. 我们创建一个函数。
  2. 函数内包含一个for循环,我们循环的把当前时间放到$data里面
  3. for循环执行完毕,把$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)

思考一个问题

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。

创建生成器

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

使用生成器

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。

深入理解生成器

代码剖析

下面我们来对于刚刚的代码进行剖析。

function createRange($number){
    for($i=0;$i<$number;$i++){
        yield time();
    }
}

$result = createRange(10); // 这里调用上面我们创建的函数
foreach($result as $value){
    sleep(1);
    echo $value.'<br />';
}

我们来还原一下代码执行过程。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. for循环于是又执行了一次,将生成的时间戳告诉foreach.
  5. foreach拿到第二个值,并且输出。由于foreachsleep(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,for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?

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

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。

推荐一个我们团队自己开发的针对开发者的网址导航:笔点导航 - 用心做最简洁的网址导航

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31 条评论
lifei6671 · 2017年12月08日

我一直叫协程。

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3

@lifei6671 我看似乎也有人这么说

星空幻颖 作者 · 2017年12月08日
0

生成器就是生成器,只是说他可以用来实现协程的功能,因为他提供了函数的中断点。

洪旭 · 2017年12月13日
Arthur · 2017年12月08日

我想转载到我的网站,博主大人同意否

+4 回复

5

@Arthur 可以啊,没问题😃

星空幻颖 作者 · 2017年12月08日
5

谢了

Arthur · 2017年12月08日
machunyu · 2017年12月09日

开了一扇门,好!

+3 回复

lily_song · 2017年12月10日

学习了,简直不要太好了。

+3 回复

wu111 · 2017年12月08日

学习了,之前就有见过这个yield,但是并不了解它,原来一直困扰的读取大数据的excel文件的问题可以解决了,谢谢分享!

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1

@wu111 php里面这个概念不是特别强,很多教程都不会提及这个

星空幻颖 作者 · 2017年12月08日
ZYaler · 2017年12月11日

叫协程的人是不是比较多?

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1

开发中似乎都有,查阅了一些书籍,可能说生成器多点儿。

星空幻颖 作者 · 2017年12月11日
小晨主 · 2017年12月14日

跟Python一样,懒惰计算

+2 回复

melo上的人 · 2017年12月20日

<?php
header("content-type:text/html;charset=utf-8");
function readTxt()
{

# code...
$handle = fopen("./test.txt", 'rb');

while (feof($handle)===false) {
    # code...
    echo fgets($handle).'<br />';
}

fclose($handle);

}

为什么不直接这样 要用生成器呢?求解

+2 回复

0

恩,这里只是打个比方,我这个文件很小,只有几行。这里只是说明这个方法可行。这个方法其实是用来读取超大文件的一个例子。

星空幻颖 作者 · 2017年12月20日
amazing · 2017年12月08日

请问下博主,最后一个例子用yield会不会延长脚本执行时间?

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4

@amazing 个人建议数据量大可以使用yield,数据量小还是直接一次全部加载到内存,比较快

星空幻颖 作者 · 2017年12月08日
硪对沵始终如⒈ · 2017年12月09日

灰常好

+1 回复

laokiea · 2017年12月11日

老哥讲的很通俗

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在路上 · 2017年12月11日

老哥,稳👍

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汤神的迷宫 · 2017年12月12日

学习了。很有用。

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mengfandong · 2017年12月14日

这功能是不是跟python学的

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sino · 2017年12月14日

不是 foreach 执行一次 for 执行一次,而是foreach 一次 yield 一次

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阿政_唔该 · 2017年12月17日

Yield 处理读取数据库大量数据的时候效率怎么样

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1

这个要看参照对比,如果用java,那java肯定强。在只能用php,数据量又特别大,其他方式不太好处理的时候,解决问题可能成为首要任务。和少量数据一下子读入内存效率肯定没法比。

星空幻颖 作者 · 2017年12月18日
拾年磨一剑 · 2017年12月09日

受用了,最近在考虑关键字屏蔽的问题,这个解决了一次性往内存写入大量数据的问题

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agui1989 · 2017年12月13日

学习了。
但应用确实很有限。
像楼主举的例子,完全可以一次循环搞定,没必要加个yield做中介。

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1

是的,应用场景不多,主要是超大的文件,比如上G的文件,或者说文件大小超过你当前内存大小。

星空幻颖 作者 · 2017年12月13日
0

@星空幻颖 关键是文件大了,也不需要这样处理,用fgets一行行地读,要作什么处理,读了后马上就可以处理,不需要把读到的数据放到一个变量去,再一行行地循环出来处理。

agui1989 · 2017年12月13日
aliken1107 · 1月6日

可否转载?请问大佬?

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0

可以转载啊,没问题^_^

星空幻颖 作者 · 1月10日
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