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前言
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最近工作中遇到的一个场景，php项目中需要使用一个第三方的功能，而恰好有一个用Golang写好的类库。那么问题就来了，要如何实现不同语言之间的通信呢？下面就来一起看看吧。
常规的方案
1、 用Golang写一个http/TCP服务，php通过http/TCP与Golang通信
2、将Golang经过较多封装，做为php扩展。
3、PHP通过系统命令，调取Golang的可执行文件
存在的问题
1、http请求，网络I/O将会消耗大量时间
2、需要封装大量代码
3、PHP每调取一次Golang程序，就需要一次初始化，时间消耗很多
优化目标
1、Golang程序只初始化一次（因为初始化很耗时）
2、所有请求不需要走网络
3、尽量不大量修改代码
解决方案
1、简单的Golang封装，将第三方类库编译生成为一个可执行文件
2、PHP与Golang通过双向管道通信
使用双向管道通信优势
1：只需要对原有Golang类库进行很少的封装
2：性能最佳 （IPC通信是进程间通信的最佳途径）
3：不需要走网络请求，节约大量时间
4：程序只需初始化一次，并一直保持在内存中
具体实现步骤
1：类库中的原始调取demo
package main
import (
"fmt"
"github.com/yanyiwu/gojieba"
"strings"
)
func main() {
x := gojieba.NewJieba()
defer x.Free()
s := "小明硕士毕业于中国科学院计算所，后在日本京都大学深造"
words := x.CutForSearch(s, true)
fmt.Println(strings.Join(words, "/"))
}
保存文件为main.go，就可以运行
2：调整后代码为：
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"github.com/yanyiwu/gojieba"
"io"
"os"
"strings"
)
func main() {
x := gojieba.NewJieba(
"/data/tmp/jiebaDict/jieba.dict.utf8",
"/data/tmp/jiebaDict/hmm_model.utf8",
"/data/tmp/jiebaDict/user.dict.utf8"
)
defer x.Free()
inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
for {
s, err := inputReader.ReadString('\n')
if err != nil err == io.EOF {
break
}
s = strings.TrimSpace(s)
if s != "" {
words := x.CutForSearch(s, true)
fmt.Println(strings.Join(words, " "))
} else {
fmt.Println("get empty \n")
}
}
}
只需要简单的几行调整，即可实现：从标准输入接收字符串，经过分词再输出
测试：
# go build test
# ./test
# //等待用户输入，输入”这是一个测试“
# 这是 一个 测试 //程序
3：使用cat与Golang通信做简单测试
//准备一个title.txt，每行是一句文本
# cat title.txt | ./test
正常输出，表示cat已经可以和Golang正常交互了
4：PHP与Golang通信
以上所示的cat与Golang通信，使用的是单向管道。即：只能从cat向Golang传入数据，Golang输出的数据并没有传回给cat，而是直接输出到屏幕。但文中的需求是：php与Golang通信。即php要传数据给Golang，同时Golang也必须把执行结果返回给php。因此，需要引入双向管道。
在PHP中管道的使用：popen("/path/test") ，具体就不展开说了，因为此方法解决不了文中的问题。
双向管道：
$descriptorspec = array(
0 = array("pipe", "r"),
1 = array("pipe", "w")
);
$handle = proc_open(
'/webroot/go/src/test/test',
$descriptorspec,
$pipes
);
fwrite($pipes['0'], "这是一个测试文本\n");
echo fgets($pipes[1]);
解释：使用proc_open打开一个进程，调用Golang程序。同时返回一个双向管道pipes数组，php向$pipe['0']中写数据，从$pipe['1']中读数据。
好吧，也许你已经发现，我是标题档，这里重点要讲的并不只是PHP与Golang如何通信。而是在介绍一种方法： 通过双向管道让任意语言通信。（所有语言都会实现管道相关内容）
测试：
通过对比测试，计算出各个流程占用的时间。下面提到的title.txt文件，包含100万行文本，每行文本是从b2b平台取的商品标题
1: 整体流程耗时
time cat title.txt | ./test /dev/null
耗时：14.819秒，消耗时间包含：
进程cat读出文本
通过管道将数据传入Golang
Golang处理数据，将结果返回到屏幕
2：计算分词函数耗时。方案：去除分词函数的调取，即：注释掉Golang源代码中的调取分词那行的代码
time cat title.txt | ./test /dev/null
耗时：1.817秒时间，消耗时间包含：
进程cat读出文本
通过管道将数据传入Golang
Golang处理数据，将结果返回到屏幕
分词耗时 = (第一步耗时) - (以上命令所耗时)
分词耗时 : 14.819 - 1.817 = 13.002秒
3：测试cat进程与Golang进程之间通信所占时间
time cat title.txt /dev/null
耗时：0.015秒，消耗时间包含：
进程cat读出文本
通过管道将数据传入Golang
go处理数据，将结果返回到屏幕
管道通信耗时：（第二步耗时） - （第三步耗时）
管道通信耗时： 1.817 - 0.015 = 1.802秒
4：PHP与Golang通信的时间消耗
编写简单的php文件：
?php
$descriptorspec = array(
0 = array("pipe", "r"),
1 = array("pipe", "w")
);
$handle = proc_open(
'/webroot/go/src/test/test',
$descriptorspec,
$pipes
);
$fp = fopen("title.txt", "rb");
while (!feof($fp)) {
fwrite($pipes['0'], trim(fgets($fp))."\n");
echo fgets($pipes[1]);
}
fclose($pipes['0']);
fclose($pipes['1']);
proc_close($handle);
流程与上面基本一致，读出title.txt内容，通过双向管道传入Golang进程分词后，再返回给php （比上面的测试多一步：数据再通过管道返回）
time php popen.php /dev/null
耗时：24.037秒，消耗时间包含：
进程PHP读出文本
通过管道将数据传入Golang
Golang处理数据
Golang将返回结果再写入管道，PHP通过管道接收数据
将结果返回到屏幕
结论：
1 ：整个分词过程中的耗时分布
使用cat控制逻辑耗时： 14.819 秒
使用PHP控制逻辑耗时: 24.037 秒（比cat多一次管道通信）
单向管道通信耗时： 1.8 秒
Golang中的分词函数耗时： 13.002 秒
2：分词函数的性能： 单进程，100万商品标题分词，耗时13秒
以上时间只包括分词时间，不包括词典载入时间。但在本方案中，词典只载入一次，所以载入词典时间可以忽略（1秒左右）
3：PHP比cat慢 (这结论有点多余了，呵呵）
语言层面慢: (24.037 - 1.8 - 14.819) / 14.819 = 50%
单进程对比测试的话，应该不会有哪个语言比cat更快。
相关问题：
1：以上Golang源码中写的是一个循环，也就是会一直从管道中读数据。那么存在一个问题：是不是php进程结束后，Golang的进程还会一直存在？
管道机制自身可解决此问题。管道提供两个接口：读、写。当写进程结束或者意外挂掉时，读进程也会报错，以上Golang源代码中的err逻辑就会执行，Golang进程结束。
但如果PHP进程没有结束，只是暂时没有数据传入，此时Golang进程会一直等待。直到php结束后，Golang进程才会自动结束。
2：能否多个php进程并行读写同一个管道，Golang进程同时为其服务？
不可以。管道是单向的，如果多个进程同时向管道中写，那Golang的返回值就会错乱。
可以多开几个Golang进程实现，每个php进程对应一个Golang进程。
最后，上面都是瞎扯的。如果你了解管道、双向管道，上面的解释对你基本没啥用。但如果你不了解管道，调试上面的代码没问题，但稍有修改就有可能掉坑里。
无缓冲的通道（unbuffered channel）是指在接收前没有能力保存任何值的通道。
这种类型的通道要求发送goroutine和接收goroutine同时准备好，才能完成发送和接收操作。否则，通道会导致先执行发送或接收操作的 goroutine 阻塞等待。
这种对通道进行发送和接收的交互行为本身就是同步的。其中任意一个操作都无法离开另一个操作单独存在。
阻塞：由于某种原因数据没有到达，当前协程（线程）持续处于等待状态，直到条件满足，才接触阻塞。
同步：在两个或多个协程（线程）间，保持数据内容一致性的机制。
下图展示两个 goroutine 如何利用无缓冲的通道来共享一个值：
在第 1 步，两个 goroutine 都到达通道，但哪个都没有开始执行发送或者接收。
在第 2 步，左侧的 goroutine 将它的手伸进了通道，这模拟了向通道发送数据的行为。这时，这个 goroutine 会在通道中被锁住，直到交换完成。
在第 3 步，右侧的 goroutine 将它的手放入通道，这模拟了从通道里接收数据。这个 goroutine 一样也会在通道中被锁住，直到交换完成。
在第 4 步和第 5 步，进行交换，并最终，在第 6 步，两个 goroutine 都将它们的手从通道里拿出来，这模拟了被锁住的 goroutine 得到释放。两个 goroutine 现在都可以去做别的事情了。
如果没有指定缓冲区容量，那么该通道就是同步的，因此会阻塞到发送者准备好发送和接收者准备好接收。
无缓冲channel： —— 同步通信
通过var声明或者make函数创建的channel变量是一个存储在函数栈帧上的指针，占用8个字节，指向堆上的hchan结构体
源码包中src/runtime/chan.go定义了hchan的数据结构如下：
hchan结构体的主要组成部分有四个：
用来保存goroutine之间传递数据的循环数组：buf
用来记录此循环数组当前发送或接收数据的下标值：sendx和recvx
用于保存向该chan发送和从该chan接收数据被阻塞的goroutine队列： sendq 和 recvq
保证channel写入和读取数据时线程安全的锁：lock
环形数组作为channel 的缓冲区 数组的长度就是定义channnel 时channel 的缓冲大小
在hchan 中包括了读/写 等待队列， waitq是一个双向队列，包括了一个头结点和尾节点。 每个节点是一个sudog结构体变量
channel有2种类型：无缓冲、有缓冲， 在创建时 make(chan type cap) 通过cap 设定缓冲大小
channel有3种模式：写操作模式（单向通道）、读操作模式（单向通道）、读写操作模式（双向通道）
channel有3种状态：未初始化、正常、关闭
如下几种状态会引发panic
channel 是线程安全的，channel的底层实现中，hchan结构体中采用Mutex锁来保证数据读写安全。在对循环数组buf中的数据进行入队和出队操作时，必须先获取互斥锁，才能操作channel数据