並行處理

什麼是並行處理

當多個彼此不相依的處理（例如向多個外部 API 發出請求、資料庫的匯總處理等）依序執行時，總耗時等於各處理時間的加總。若能同時執行，總耗時就能縮短為最耗時的那一項處理。 Laravel 的 Concurrency Facade 以簡單的 API 實作這樣的並行執行。

Concurrency Facade 於 Laravel 11 中引入，Laravel 13 仍可繼續使用。預設驅動使用子 PHP 程序，因此不需額外安裝套件即可運作。

運作機制

Concurrency Facade 會將傳入的閉包序列化後，送至一個隱藏的 Artisan 指令，並以各自獨立的 PHP 程序執行它們。處理完成後會將回傳值序列化後傳回父程序。共提供三種驅動：

驅動	說明
`process`	預設。啟動子 PHP 程序執行，Web 請求中也可運作
`fork`	需要 `spatie/fork` 套件。因為是 fork 程序，只能在 CLI 中執行，但速度較快
`sync`	不並行執行，改為依序執行。適合測試用途

基本用法

Concurrency::run()

將閉包陣列傳入 run() 方法後，即會並行執行。回傳值會以陣列形式接收各閉包所回傳的結果。

use Illuminate\Support\Facades\Concurrency;
use Illuminate\Support\Facades\DB;

[$userCount, $orderCount] = Concurrency::run([
    fn () => DB::table('users')->count(),
    fn () => DB::table('orders')->count(),
]);

可透過陣列解構將各結果分別賦值到變數中。閉包的順序與回傳值的順序一致。

指定驅動

若想使用特定驅動，可透過 driver() 方法指定。

$results = Concurrency::driver('fork')->run([
    fn () => fetchFromApiA(),
    fn () => fetchFromApiB(),
]);

要更改預設驅動，可將設定檔發布，並更新 default 選項。

php artisan config:publish concurrency

fork 驅動的用法

fork 驅動比 process 驅動更快，但只能在 PHP 的 CLI 環境（Artisan 指令或佇列 worker）中使用。無法在 Web 請求中使用。使用前請先安裝 spatie/fork 套件。

composer require spatie/fork

fork 驅動無法在 Web 請求中運作。當你想在 Artisan 指令或佇列 worker 中做並行處理時再使用。

不接收執行結果：Concurrency::defer()

若你並不關心處理的結果，只希望在傳回 HTTP 回應之後，於背景執行，可以使用 defer() 方法。

use App\Services\Metrics;
use Illuminate\Support\Facades\Concurrency;

Concurrency::defer([
    fn () => Metrics::report('users'),
    fn () => Metrics::report('orders'),
]);

呼叫 defer() 當下，閉包並不會立即執行。它會在 HTTP 回應送出給使用者之後，並行地執行。

對於不必讓使用者等待的處理，例如記錄分析資料或預熱快取，defer() 是最佳選擇。

實戰範例：同時呼叫多個外部 API

想像一個電商網站的儀表板，需要從庫存管理 API、業績匯總 API、配送狀態 API 三處取得資訊。

依序執行（改善前）

use Illuminate\Support\Facades\Http;

public function dashboard(): array
{
    // 每個請求依序等待完成（總共約 3 秒）
    $inventory = Http::get('https://api.example.com/inventory')->json();
    $sales     = Http::get('https://api.example.com/sales')->json();
    $shipping  = Http::get('https://api.example.com/shipping')->json();

    return compact('inventory', 'sales', 'shipping');
}

並行執行（改善後）

use Illuminate\Support\Facades\Concurrency;
use Illuminate\Support\Facades\Http;

public function dashboard(): array
{
    // 3 個請求同時執行（總耗時約為最慢 1 個 API 的時間）
    [$inventory, $sales, $shipping] = Concurrency::run([
        fn () => Http::get('https://api.example.com/inventory')->json(),
        fn () => Http::get('https://api.example.com/sales')->json(),
        fn () => Http::get('https://api.example.com/shipping')->json(),
    ]);

    return compact('inventory', 'sales', 'shipping');
}

若每個 API 花費 1 秒，依序執行需 3 秒，並行執行則約 1 秒即可完成。

同時執行多個資料庫匯總

use Illuminate\Support\Facades\Concurrency;
use Illuminate\Support\Facades\DB;
use Illuminate\Support\Facades\Cache;

public function statistics(): array
{
    [$totalUsers, $activeUsers, $totalOrders, $revenue] = Concurrency::run([
        fn () => DB::table('users')->count(),
        fn () => DB::table('users')->where('active', true)->count(),
        fn () => DB::table('orders')->count(),
        fn () => DB::table('orders')->sum('total_amount'),
    ]);

    return [
        'total_users'  => $totalUsers,
        'active_users' => $activeUsers,
        'total_orders' => $totalOrders,
        'revenue'      => $revenue,
    ];
}

使用 process 驅動進行資料庫匯總時，每個子程序都會建立新的資料庫連線。並行數量較多時，請注意資料庫的最大連線數。

測試時的設定

測試環境中可使用 sync 驅動，讓閉包依序執行。沒有並行執行所需的程序啟動成本，能加速測試。

// tests/Feature/DashboardTest.php
use Illuminate\Support\Facades\Concurrency;

public function test_dashboard_returns_correct_data(): void
{
    Concurrency::fake(); // 切換至 sync 驅動

    $response = $this->get('/dashboard');

    $response->assertStatus(200);
}

也可以在 .env.testing 更改預設驅動。

CONCURRENCY_DRIVER=sync

注意事項

閉包的限制

閉包會被序列化後傳給子程序。無法從閉包外部捕獲不可序列化的物件（資料庫連線、檔案 handle、resource 等）。需要的物件請在閉包內另行建立。

// 不行：捕獲外部的 Eloquent 模型
$user = User::find(1);
Concurrency::run([
    fn () => $user->orders()->count(), // 可能無法序列化
]);

// 可以：在閉包中取得資料
$userId = 1;
Concurrency::run([
    fn () => Order::where('user_id', $userId)->count(),
]);

process 驅動的額外開銷

process 驅動有子程序啟動成本，因此當處理本身非常短（低於幾毫秒）時，並行執行未必更快。對於 HTTP 請求或資料庫匯總等耗時超過 100ms 的處理，並行化才會顯現效果。

fork 驅動的限制

fork 驅動會 fork PHP 程序，因此無法在 Web 請求（FPM 或 Apache）中使用。僅能在 Artisan 指令或佇列 worker 中使用。

例外的處理

若在並行執行過程中發生例外，run() 會將例外重新拋出。若希望即使個別處理發生例外，其他處理仍能繼續執行，請在閉包內使用 try/catch。

Concurrency::run([
    function () {
        try {
            return Http::get('https://api.example.com/data')->json();
        } catch (\Exception $e) {
            return null; // 失敗時回傳 null
        }
    },
]);

下一步

佇列與工作

學習如何將處理透過佇列與工作，非同步地在背景執行

架構

資料庫

Eloquent

安全性

事件

郵件與通知

付款

非同步處理

即時通訊

排程

快取與最佳化

國際化

檔案與儲存

偵錯與監控

主控台與 CLI

效能

前端

AI 開發

開發環境

什麼是並行處理

運作機制

基本用法

Concurrency::run()

指定驅動

fork 驅動的用法

不接收執行結果：Concurrency::defer()

實戰範例：同時呼叫多個外部 API

依序執行（改善前）

並行執行（改善後）

同時執行多個資料庫匯總

測試時的設定

注意事項

下一步

佇列與工作

​什麼是並行處理

​運作機制

​基本用法

​Concurrency::run()

​指定驅動

​fork 驅動的用法

​不接收執行結果：Concurrency::defer()

​實戰範例：同時呼叫多個外部 API

​依序執行（改善前）

​並行執行（改善後）

​同時執行多個資料庫匯總

​測試時的設定

​注意事項

​下一步

佇列與工作

什麼是並行處理

運作機制

基本用法

Concurrency::run()

指定驅動

fork 驅動的用法

不接收執行結果：Concurrency::defer()

實戰範例：同時呼叫多個外部 API

依序執行（改善前）

並行執行（改善後）

同時執行多個資料庫匯總

測試時的設定

注意事項

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