php操作内存，共享内存，基于内存的消息队列操作
php作为脚本程序，通常生命周期都很短，如在web应用中，一次请求就是php运行的一个周期，请求结束则生命周期截止。所以php在处理需要共享的资源时，一般会将共享数据保存在数据库或dbm之类的文件中，再者就是利用内存实现共享。你可以选择已有的工具辅助你，像memcache；也可以自己编写代码访问操作系统的共享内存段。
php中对共享内存段的操作有两组函数：System V IPC和Shared Memory。其中System V IPC系列函数能够更方便的操作数据，无需像Shared Memory那样必须自己掌握读写时的偏移量、长度等，也不用序列化/反序列化来回转换（因为Shared Memory函数只支持字符串格式的数据参数）。但是System V IPC系列不支持Windows，所以如果要在win环境下使用，只能选Shared Memory。
因为php默认不支持这些函数，所以需要重编译php。如要使用：
System V信号量，编译时加上 –enable-sysvsem
System V共享内存，编译时加上 –enable-sysvshm
System V消息队列，编译时加上 –enable-sysvmsg
Shared Memory，编译时加上 –enable-shmop
先写个Shared Memory的例子：
<?php
$key = ftok(__FILE__, 'i');
$size = 100;
$shm_h = @shmop_open($key, 'c', 0644, $size);
if($shm_h === false) {
echo "shmop open failed";
exit;
}
$data = shmop_read($shm_h, 0, $size);
$data = unserialize($data);
//如果没有数据则写一个
if(empty($data)) {
echo "there is no data";
$data = "imdonkey";
//就算数据是文本，write时也要序列化
$write_size = shmop_write($shm_h, serialize($data), 0);
if($write_size === false) echo "shmop write failed!";
}
//如果有，显示出来，之后删掉
else {
echo "shared memory data: ";
print_r($data);
shmop_delete($shm_h);
}
shmop_close($shm_h);
?>
再写个System V shm的例子：
<?php
$shm_key = ftok(__FILE__, 'i');
$memsize = 120;
$shm_h = shm_attach($shm_key, $memsize, 0644);
if($shm_h === false) {
echo "shmop open failed";
exit;
}
$var_key = 3;
$data = @shm_get_var($shm_h, $var_key);
if(empty($data)) {
$data = "imdonkey";
echo "there is no data, insert $data.\n";
shm_put_var($shm_h, $var_key, $data);
} else {
echo "find data: $data\n";
shm_remove_var($shm_h, $var_key);
}
shm_detach($shm_h);
?>
可以看到，sysV对于每个数据都另外设立了对应的var_key，这样在同一内存区域可以保存多个数据，而不用像shmop中那样再申请另外一个共享内存区域，还免除了序列化的干扰（虽然数据最终还是以序列化的形式保存，但不用开发者去手动实现）。
例子虽然简单，但也有一些需要注意的地方，不管是shm_attach还是shmop_open，所申请的内存的大小一定要满足后面数据的体积，这个体积包括数据本身序列化后的长，还有php添加的少量header信息。php官方文档中有人提出了一种计算要申请的内存大小的公式，这个公式可以保证所申请的内存足够存储一个指定的数据。公式如下：
//当shm_attach第一次被调用时，php向共享内存写入一个header
$shmHeaderSize = (PHP_INT_SIZE * 4) + 8;
//当shm_put_var调用时，php会在序列化后的数据前面，加一个header
$shmVarSize = (((strlen(serialize($foo))+ (4 * PHP_INT_SIZE)) /4 ) * 4 ) + 4;
$memsize = $shmHeaderSize + $shmVarSize;
这个公式是否适用于所有情况，我不敢说，所以我想最好还是在程序中，将准备放入共享内存的数据结构设计好，尽量保证数据大小在某一范围内。
还有就是为了防止共享内存被浪费，当数据无用时及时调用对应的remove方法释放资源。
介绍完共享内存再顺带提一下消息队列Message Queue（也是在System V IPC函数组中），消息队列似乎可以视为另一种共享内存，只是数据存储的方式有些不同。简单来说，就是每个key对应一个队列，每个队列可以保存多个数据，数据间按照先进先出的原则进行操作。php文档中的例子很好的介绍了各函数的应用：
<?php
if ( sizeof($argv)<2 ) {
echo "Usage: $argv[0] stat|send|receive|remove msgType MSG [msg] \n\n" ;
echo " EX: $argv[0] send 1 \"This is no 1\" \n" ;
echo " $argv[0] receive ID \n" ;
echo " $argv[0] stat \n" ;
echo " $argv[0] remove \n" ;
exit;
}
$MSGKey = "123456" ;
$seg = msg_get_queue($MSGKey) ;
switch ( $argv[1] ) {
case "send":
msg_send($seg, $argv[2], $argv[3]);
echo "msg_send done...\n" ;
break;
case "receive":
$stat = msg_stat_queue( $seg );
echo 'Messages in the queue: '.$stat['msg_qnum']."\n";
if ( $stat['msg_qnum']>0 ) {
msg_receive($seg, $argv[2], $msgtype, 1024, $data, true, MSG_IPC_NOWAIT);
var_dump($msgtype);
var_dump($data);
echo "\n";
}
else {
echo "No Msg...\n";
}
break;
case "stat":
print_r( msg_stat_queue($seg) );
break;
case "remove":
msg_remove_queue($seg);
break;
}
?>
消息队列中的数据同样受到大小的约束，具体约束范围可通过msg_stat_queue的msg_qbytes看到。这段代码唯一有点小改动的地方就在接受消息时，指定了MSG_IPC_NOWAIT，不然如果目标队列没有数据，默认会一直等待。
一般会用到共享内存或消息队列的情况，都会涉及到多线程/进程，或跨语言的数据传递。如果是php脚本/进程间共享数据，那只要小心点操作就没什么问题。如果要求跨语言，那很可能遇到千奇百怪的问题，呵呵，我还没试过，但在网上看到别人发的苦水贴，以后有机会一定实验一下。
在调试共享内存、信号量、消息队列时，可以配合Linux系统命令观察数据存储情况及信号量、消息队列资源分配情况，如ipcs, ipcrm命令。
