《面試官別再問》PHP運用多執行緒(Multi-thread)實現非阻塞方法

🚀 PHP 多執行緒與非阻塞實戰：從「循序執行」到「高併發協程」

💡 前言：打破 PHP 「慢」與「卡」的刻板印象

當開發者面對大量郵件發送、圖片轉檔或複雜 API 呼叫時，常會感嘆 PHP 的同步阻塞特性。但事實上，透過多執行緒、協程或事件循環，我們完全能讓 PHP 展現不輸 Go 或 Node.js 的平行處理能力。

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一、 技術決策矩陣：我該選哪一種？ (Decision Matrix)

在實作之前，請依照您的場景選擇對應的技術棧：

方案	核心技術	適用場景	優點	缺點
Swoole	協程 (Coroutine)	高併發 API、I/O 密集型	極致效能、支援 PHP 8	需安裝 C 擴充、學習曲線較陡
ReactPHP	事件循環 (Event Loop)	輕量非阻塞任務、WebSocket	純 PHP、免 ZTS 環境	CPU 密集型任務表現一般
pthreads	多執行緒 (Thread)	CPU 密集型運算、CLI 任務	真正並行、共享記憶體	需 ZTS 版本、PHP 8 支援度有限
pcntl	多進程 (Process)	簡單 CLI 背景任務	穩定、原生支援	資源消耗大、進程通訊複雜

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二、 四大方案實戰範例 (Practical Implementation)

1. Swoole：現代化協程的王者 (推薦)

Swoole 的協程就像是「輕量級執行緒」，它在 I/O 等待時會自動切換，不佔用 CPU 資源。

PHP

<?php
use Swoole\Coroutine;
use function Swoole\Coroutine\run;

// 協程入口
run(function () {
    $results = [];
    for ($i = 0; $i < 5; $i++) {
        // 建立協程，並行執行任務
        Coroutine::create(function () use ($i, &$results) {
            // 模擬非阻塞 I/O (如 API 請求)
            Coroutine::sleep(rand(1, 2)); 
            echo "✅ 任務 {$i} 完成\n";
            $results[] = "Data_{$i}";
        });
    }
    echo "🚀 主程式繼續執行，不被阻塞...\n";
});

2. ReactPHP：免擴充的非阻塞優雅

基於事件驅動，適合不想變動 PHP 環境設定的專案。

PHP

<?php
require 'vendor/autoload.php';

$loop = React\EventLoop\Loop::get();

for ($i = 0; $i < 5; $i++) {
    // 註冊非阻塞計時器
    $loop->addTimer($i + 1, function () use ($i) {
        echo "⏰ 定時任務 {$i} 在秒數後觸發\n";
    });
}

echo "🔥 事件循環已啟動...\n";
$loop->run();

3. pthreads：利用多核心處理複雜運算

如果您需要處理的是數學運算或加解密，pthreads 能讓多個核心同時運作。

PHP

<?php
class Calculator extends Thread {
    private $val;
    public function __construct($val) { $this->val = $val; }

    public function run() {
        // 模擬 CPU 密集運算
        $result = $this->val * $this->val;
        echo "🧮 運算結果: {$result}\n";
    }
}

$work = [];
for ($i = 1; $i <= 5; $i++) {
    $work[$i] = new Calculator($i);
    $work[$i]->start(); // 啟動真執行緒
}

foreach ($work as $t) { $t->join(); } // 等待回收

4. pcntl_fork：老派但極致穩定的進程隔離

適合在 Linux CLI 環境下進行簡單的背景分流。

PHP

<?php
$pid = pcntl_fork();

if ($pid == -1) {
    exit("無法建立進程");
} elseif ($pid) {
    // 父進程邏輯
    echo "👨‍👦 父進程正在監控子進程 (PID: $pid)...\n";
    pcntl_wait($status); // 等待子進程結束
    echo "🏁 所有任務完成\n";
} else {
    // 子進程邏輯
    echo "👶 子進程開始處理耗時轉檔...\n";
    sleep(3); 
    exit(0); // 務必退出，避免子進程繼續跑主程式
}

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三、 PHP vs. Python：異步機制深度解碼 (Flowchart)

在處理機制上，Python 的 asyncio 較接近 ReactPHP 的單線程事件循環；而 Swoole 則更進一步，結合了多進程模型與協程，這使得 PHP 在處理極大規模併發時，往往能比 Python 展現出更高的吞吐量。

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四、 結論：架構師的務實心法 (Conclusion)

優化 PHP 效能時，請遵循以下步驟：

1. 優先考慮非同步化：先檢查是否能改用 Redis Queue (Laravel Queue) 非同步處理，這是最穩定的作法。

2. I/O 瓶頸選 Swoole：如果需要即時響應且併發量大，Swoole 是目前的工業標準。

3. 單一任務優化選 ReactPHP：不需要額外 C 擴充，適合處理簡單的第三方 API 串接。