PHP输出缓冲及其应用

   缓冲(buffer)是为了协调吞吐速度相差很大的设备之间数据传送而采用的技术，用来存放缓冲数据的区域叫缓冲区，在计算机科学领域，当数据从一个地方传送到另一个地方时，缓冲区被用来临时存储数据。与缓冲相似的一个技术是缓存(cache)，它们都是为了解决数据存储和传输速度不同而带来的问题，不同的是，缓冲主要在写时使用，而缓存主要用来在读时使用。

   如上图，是一个简易的缓冲区模拟图，左端入口的数据具有单个输入体积小，速度快，数量多，但右端输出数据具有体积大，速度慢的特点。如果没有缓冲区，很容易造成数据堵塞，有了缓冲区之后，当数据填满缓冲区，再统一输出，则可以大大减少系统负担。

   PHP在执行的过程中，嵌入的HTML代码，’echo’,’print_r’等指令都是一次数据输出，正是因为有缓冲区的存在，系统可以在php执行完之后再一次把数据发送给浏览器，运行如下代码:

<?php
echo "这里是第一行数据";
echo "这里是第二行数据，下面睡眠5秒";
sleep(5);
echo "这里是第三行数据，下面是HTML代码";
?>
<h1>标题</h1>

   发现浏览器是同时显示所有内容，而不是先显示第一行和第二行数据，等待5秒后再显示后面的数据。不仅这样，PHP的缓冲区还提供给我们更加强大的功能，我们可以在数据发送之前对其作出捕获，更改等。PHP提供给我们”ob_”系列函数，例如如下代码，可以对某些字符进行替换:

<?php
ob_start();
echo "Hello world, this is http://www.hitoy.org/";
$content = ob_get_contents();
ob_end_clean();
echo str_replace("http://","https://",$content);
?>

   上面中的ob_start,ob_get_contents,ob_end_clean分别用来开启用户缓冲区，获取缓存内容和关闭缓存区，PHP中所有的输出控制函数有¹:
flush — 刷新输出系统缓冲
ob_clean — 清空（擦掉）输出缓冲区
ob_end_clean — 清空（擦除）缓冲区并关闭输出缓冲
ob_end_flush — 冲刷出（送出）输出缓冲区内容并关闭缓冲
ob_flush — 冲刷出（送出）输出缓冲区中的内容
ob_get_clean — 得到当前缓冲区的内容并删除当前输出缓。
ob_get_contents — 返回输出缓冲区的内容
ob_get_flush — 刷出（送出）缓冲区内容，以字符串形式返回内容，并关闭输出缓冲区。
ob_get_length — 返回输出缓冲区内容的长度
ob_get_level — 返回输出缓冲机制的嵌套级别
ob_get_status — 得到所有输出缓冲区的状态
ob_gzhandler — 在ob_start中使用的用来压缩输出缓冲区中内容的回调函数。ob_start callback function to gzip output buffer
ob_implicit_flush — 打开/关闭绝对刷送
ob_list_handlers — 列出所有使用中的输出处理程序。
ob_start — 打开输出控制缓冲
output_add_rewrite_var — 添加URL重写器的值（Add URL rewriter values）
output_reset_rewrite_vars — 重设URL重写器的值（Reset URL rewriter values）

   php中，可以通过php.ini的output_buffering来设置缓存，On表示无穷大，Off表示关闭，数字则表示缓冲区的大小(以字节为单位)，默认大小是4KB，如果设置成off，则示例一的代码是不是就可以分段在浏览器显示了呢？答案是否定的，有两点需要注意，第一点即使把PHP的缓存关闭，php输出在系统层面也有缓存(可以理解为Linux系统stdout的缓存)，必须通过flush函数输出；第二点是一些有些浏览器对一次接收的文字长度有限制，如果太少，则不予显示。所以这样的代码可以分段显示:

<?php
echo "这里是第一行数据";
echo str_repeat("&nbsp;",1024);
echo "这里是第二行数据，下面睡眠5秒";
flush();
sleep(5);
echo "这里是第三行数据，下面是HTML代码";
?>
<h1>标题</h1>

   当然在实际生产环境，直接把output_buffering关闭的情况比较少见，我们可以通过ob_系列函数来进行操作，下面的例子是利用缓冲进行服务器推送(comet)的示例。如下代码可以给客户端进行信息推送:

<?php
ob_start();
$i=0;
while($i<100){
    echo $i.str_repeat("&nbsp;",2024);
    $i++;
    ob_flush();
    flush();
    sleep(5);
}
?>

参考资料

1. Output Control 函数

2. 关于php_buffering的疑问