Fibras (PHP 8.1)

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de PHP da Coddy. Lição 60 de 91.

Fibras são um recurso do PHP 8.1 que permite a execução de código interrompível. Ao contrário das funções comuns, que são executadas do início ao fim, uma fibra pode pausar sua execução no meio e retomá-la posteriormente, mantendo seu estado entre as pausas.

Crie uma fiber passando um callable para a classe Fiber e, em seguida, inicie-a com start():

<?php
$fiber = new Fiber(function(): void {
    echo "Step 1\n";
    Fiber::suspend();
    echo "Step 2\n";
});

$fiber->start();
echo "Between steps\n";
$fiber->resume();

Saída:

Step 1
Between steps
Step 2

A fibra é executada até encontrar Fiber::suspend(); então, o controle retorna ao código principal. Chamar resume() continua a execução de onde ela foi pausada.

As fibras também podem passar valores ao serem suspensas e retomadas:

<?php
$fiber = new Fiber(function(): string {
    $value = Fiber::suspend("paused");
    return "Received: $value";
});

$suspended = $fiber->start();
echo "$suspended\n";

$result = $fiber->resume("hello");
echo $result;

Saída:

paused
Received: hello

As fibras são a base dos frameworks PHP assíncronos. Embora você não vá usá-las diretamente na maioria das aplicações, compreendê-las ajuda ao trabalhar com bibliotecas assíncronas que lidam com operações concorrentes, como solicitações HTTP ou consultas a bancos de dados, sem bloquear.

Desafio

Fácil

Vamos criar um agendador de tarefas que demonstra como as fibras podem pausar e retomar a execução enquanto passam dados entre a fibra e o código principal. Você criará um sistema no qual as tarefas podem ser interrompidas, permitindo que outro trabalho aconteça nesse intervalo.

Você organizará seu código em dois arquivos:

TaskRunner.php: crie uma classe TaskRunner que encapsule a funcionalidade de fibras para executar tarefas. A classe deve:
- Ter uma propriedade privada para armazenar uma instância de Fiber
- Aceitar um nome de tarefa (string) em seu construtor usando a promoção de construtor
- Ter um método createTask(callable $task) que crie uma nova Fiber com o callable fornecido e a armazene
- Ter um método start() que inicie a fibra e retorne qualquer valor com o qual a fibra seja suspensa (ou o valor final retornado)
- Ter um método continue(mixed $value) que retome a fibra com o valor fornecido e retorne o próximo valor suspenso (ou o valor final retornado)
- Ter um método isFinished(): bool que retorne se a fibra foi encerrada
main.php: inclua o arquivo TaskRunner. Você receberá duas entradas: um nome de tarefa e uma mensagem para enviar à fibra.
Crie um TaskRunner com o nome de tarefa fornecido e, em seguida, use createTask() para definir uma tarefa que:
1. Primeiro seja suspensa com a string "Waiting for input"
2. Receba um valor quando for retomada
3. Retorne "Completed: [received value]"
Inicie a tarefa e imprima o que ela retorna quando for suspensa pela primeira vez. Em seguida, imprima "Processing..." para mostrar o trabalho acontecendo entre as pausas da fibra. Por fim, retome a fibra passando a mensagem recebida como entrada e imprima o resultado final.

Este desafio mostra como as fibras permitem a multitarefa cooperativa. Sua tarefa pausa em um ponto conveniente, o código principal realiza outro trabalho e, então, retoma a tarefa com novos dados. A fibra mantém seu estado durante todo o processo, continuando exatamente de onde parou.

Experimente você mesmo

<?php

require_once 'TaskRunner.php';

// Leia as entradas
$taskName = trim(fgets(STDIN));
$message = trim(fgets(STDIN));

// TODO: Crie um TaskRunner com o nome da tarefa fornecido

// TODO: Use createTask() para definir uma tarefa que:
// 1. First suspends with the string "Waiting for input"
// 2. Recebe um valor quando retomada
// 3. Retorna "Completed: [received value]"

// TODO: Inicie a tarefa e imprima o que ela retorna quando suspende pela primeira vez

// TODO: Imprima "Processing..." para mostrar o trabalho acontecendo entre as pausas do fiber

// TODO: Continue o fiber passando a entrada da mensagem

// TODO: Imprima o resultado final

?>