PHP 并发编程难在哪里？LeetCode 上有哪些经典题目？

随着互联网的发展，Web 应用程序的高并发需求越来越普遍，因此，掌握并发编程技术是每个开发人员必备的技能之一。PHP 作为一种常用的服务器端脚本语言，也需要支持并发编程。然而，与其他语言相比，PHP 并发编程有哪些难点呢？本文将通过介绍 LeetCode 上的一些经典题目，来探讨 PHP 并发编程的难点和解决方案。

一、PHP 并发编程的难点

1. PHP 的单线程模型

PHP 的单线程模型限制了它的并发处理能力。在 PHP 中，每个请求都将被分配到一个线程上进行处理，当该请求未处理完毕时，该线程将被阻塞，无法处理其他请求。这意味着在高并发场景下，PHP 的性能将大大降低，甚至可能导致系统崩溃。

2. PHP 没有原生的并发编程支持

PHP 没有像 Java、C++ 等语言那样原生支持并发编程的特性，这意味着开发人员需要自己实现并发编程的相关功能。这对于初学者来说可能会比较困难。

3. PHP 对多线程的支持较差

PHP 对多线程的支持较差，这意味着开发人员需要使用第三方库来实现多线程编程。然而，这些第三方库的质量参差不齐，使用不当可能会导致系统崩溃或者出现安全隐患。

二、LeetCode 上的经典题目

1. LeetCode 1114. 按序打印

题目描述：

我们提供了一个类：

class Foo {
    public function first() {
        // print "first" to the console
    }

    public function second() {
        // print "second" to the console
    }

    public function third() {
        // print "third" to the console
    }
}

三个不同的线程将会共用一个 Foo 实例。

线程 A 将会调用 first() 方法 线程 B 将会调用 second() 方法 线程 C 将会调用 third() 方法

请设计修改程序，以确保 second() 方法在 first() 方法之后被执行，third() 方法在 second() 方法之后被执行。

解题思路：

该题目要求我们按照指定的顺序打印出三个不同的字符串。由于 PHP 的单线程模型限制了它的并发处理能力，我们需要使用 PHP 的多进程模型来实现并发编程。

代码实现：

class Foo {
    private $mutex1;
    private $mutex2;

    public function __construct() {
        $this->mutex1 = fopen("php://temp", "r+");
        $this->mutex2 = fopen("php://temp", "r+");
    }

    public function first() {
        echo "first";
        fwrite($this->mutex1, "1");
    }

    public function second() {
        fread($this->mutex1, 1);
        echo "second";
        fwrite($this->mutex2, "1");
    }

    public function third() {
        fread($this->mutex2, 1);
        echo "third";
    }
}

$foo = new Foo();

$thread1 = new Thread(function() use ($foo) {
    $foo->first();
});

$thread2 = new Thread(function() use ($foo) {
    $foo->second();
});

$thread3 = new Thread(function() use ($foo) {
    $foo->third();
});

$thread1->start();
$thread2->start();
$thread3->start();

在上面的代码中，我们使用了 PHP 的多进程模型来实现并发编程。首先，我们创建了一个 Foo 类，该类包含了三个方法：first()、second() 和 third()。接着，我们使用两个互斥锁来控制各个线程的执行顺序。在 first() 方法中，我们打印出第一个字符串，并写入第一个互斥锁。在 second() 方法中，我们读取第一个互斥锁，确保 first() 方法已经执行完毕后才会打印出第二个字符串，并写入第二个互斥锁。在 third() 方法中，我们读取第二个互斥锁，确保 second() 方法已经执行完毕后才会打印出第三个字符串。

2. LeetCode 1115. 交替打印字符串

题目描述：

我们提供一个类：

class FooBar {
    public function __construct($n) {

    }

    public function foo($printFoo) {
        for ($i = 0; $i < n; $i++) {
            // print "foo" on the screen
            $printFoo();
        }
    }

    public function bar($printBar) {
        for ($i = 0; $i < n; $i++) {
            // print "bar" on the screen
            $printBar();
        }
    }
}

两个不同的线程将会共用一个 FooBar 实例。其中一个线程将会调用 foo() 方法，另一个线程将会调用 bar() 方法。

请设计修改程序，以确保 "foobar" 被输出 n 次。

解题思路：

该题目要求我们交替打印出两个字符串。由于 PHP 的单线程模型限制了它的并发处理能力，我们需要使用 PHP 的多进程模型来实现并发编程。

代码实现：

class FooBar {
    private $n;
    private $mutex;

    public function __construct($n) {
        $this->n = $n;
        $this->mutex = fopen("php://temp", "r+");
    }

    public function foo($printFoo) {
        for ($i = 0; $i < $this->n; $i++) {
            fwrite($this->mutex, "foo");
            $printFoo();
            fread($this->mutex, 3);
        }
    }

    public function bar($printBar) {
        for ($i = 0; $i < $this->n; $i++) {
            fwrite($this->mutex, "bar");
            $printBar();
            fread($this->mutex, 3);
        }
    }
}

$fooBar = new FooBar(10);

$thread1 = new Thread(function() use ($fooBar) {
    $fooBar->foo(function() {
        echo "foo";
    });
});

$thread2 = new Thread(function() use ($fooBar) {
    $fooBar->bar(function() {
        echo "bar";
    });
});

$thread1->start();
$thread2->start();

在上面的代码中，我们使用了 PHP 的多进程模型来实现并发编程。首先，我们创建了一个 FooBar 类，该类包含了两个方法：foo() 和 bar()。接着，我们使用一个互斥锁来控制各个线程的执行顺序。在 foo() 方法中，我们循环 n 次，每次写入一个字符串 "foo"，并打印出该字符串，然后等待 bar() 方法打印出它的字符串。在 bar() 方法中，我们循环 n 次，每次写入一个字符串 "bar"，并打印出该字符串，然后等待 foo() 方法打印出它的字符串。这样，我们就能保证 "foobar" 能够被输出 n 次。

三、结论

PHP 的并发编程确实存在着许多难点，包括单线程模型、缺乏原生的并发编程支持、对多线程的支持较差等等。不过，通过使用 PHP 的多进程模型，我们能够实现并发编程，提高系统的性能和并发处理能力。此外，在 LeetCode 上的一些经典题目也能帮助我们更好地理解 PHP 并发编程的难点和解决方案。