經過 Swoole\Table 實現 Swoole 多進程數據共享

第三方存儲媒介

前面咱們介紹了基於 Swoole 的 Process 及 Process\Pool 模塊在 PHP 中實現多進程管理，可是多進程模式下進程間是相互隔離的，沒法共享數據和變量，即使是經過 global 定義的全局或超全局變量，也只是在所屬進程中有效，若是要在 Swoole 實現的多進程間共享數據，須要藉助第三方存儲媒介實現：

• 數據庫：MySQL、MongoDB
• 緩存：Redis、Memcached
• 磁盤文件

可是這也會引入新的問題，多進程同時操做一條記錄或一個文件存在併發訪問問題，以數據庫操做爲例，兩個進程可能會同時讀取一條數據，或者一個進程對某條記錄進行更新處理時，另外一個進程也來讀取這條記錄並進行操做，會致使最終結果數據與預期不一致的狀況，這個時候，咱們就須要引入鎖的概念，當一個進程（好比進程A）對某個記錄進行寫操做時，對該記錄加鎖，這樣其它進程就沒法操做該條記錄， 直到進程 A 事務提交再釋放這個鎖，讓其餘進程能夠進行操做。

內存共享

PHP 相關擴展

對於單機操做來講，除了這些第三方存儲媒介以外，還能夠經過共享內存的方式實現進程間數據讀寫操做，有多個 PHP 擴展能夠支持共享內存數據操做：

• Semaphore 擴展：可經過該擴展包提供的 shm_get_var 和 shm_put_var 函數實現內存共享數據的讀寫操做；
• Shmop 擴展：可經過該擴展包提供的 shmop_read 和 shmop_write 函數實現內存共享數據的讀寫操做；
• APCu（APC User Cache）擴展：可經過該擴展包提供的 apc_fetch 和 apc_store 實現內存共享數據的讀寫操做。

Swoole Table

可是上述擴展要麼不支持鎖，要麼高併發時性能比較差，因此 Swoole 本身實現了一個共享內存讀寫工具 —— Swoole\Table，該工具是一個基於共享內存和鎖實現的高性能併發數據結構，可用於解決多進程/多線程數據共享和同步加鎖問題：

• 性能強悍，單線程每秒可讀寫200萬次；
• 應用代碼無需加鎖，內置行鎖自旋鎖，全部操做均是多線程/多進程安全，用戶層徹底不須要考慮數據同步問題；
• 支持多進程，可用於多進程之間共享數據；
• 使用行鎖，而不是全局鎖，僅當 2 個進程在同一 CPU 時間，併發讀取同一條數據纔會進行發生搶鎖。

Swoole\Table 支持以 Key-Value 方式讀寫，使用起來很是簡單：

<?php

// 初始化一個容量爲 1024 的 Swoole Table
$table = new \Swoole\Table(1024);
// 在 Table 中新增 id 列
$table->column('id', \Swoole\Table::TYPE_INT);
// 在 Table 中新增 name 列，長度爲 50
$table->column('name', \Swoole\Table::TYPE_STRING, 10);
// 在 Table 中新澤 score 列
$table->column('score', \Swoole\Table::TYPE_FLOAT);
// 建立這個 Swoole Table
$table->create();


// 設置 Key-Value 值
$table->set('student-1', ['id' => 1, 'name' => '學小君', 'score' => 80]);
$table->set('student-2', ['id' => 2, 'name' => '學院君', 'score' => 90]);

// 若是指定 Key 值存在則打印對應 Value 值
if ($table->exist('student-1')) {
    echo "Student-" . $table->get('student-1', 'id') . ':' . $table->get('student-1', 'name').":".
        $table->get('student-1', 'score') . "\n";
}

// 自增操做
$table->incr('student-2', 'score', 5);
// 自減操做
$table->decr('student-2', 'score', 5);

// 表中總記錄數
$count = $table->count();

// 刪除指定表記錄
$table->del('student-1');

　　

此外 Swoole\Table 類還實現了迭代器接口，支持經過 foreach 進行遍歷。

在 Laravel 中使用 Swoole\Table

若是要在 Laravel 中集成 Swoole 使用 Swoole\Table，以 LaravelS 擴展包爲例，首先要在配置文件 config/laravels.php 中定義 swoole_tables 配置項：

'swoole_tables'            => [
    'ws' => [ // 表名，會加上 Table 後綴，好比這裏是 wsTable
        'size'   => 102400, //  表容量
        'column' => [ // 表字段，字段名爲 value
            ['name' => 'value', 'type' => \Swoole\Table::TYPE_INT, 'size' => 8],
        ],
    ],
    ... // 還能夠定義其它表
],

　　

而後咱們能夠在代碼中經過swoole實例上的wsTable屬性訪問 SwooleTable：

class WebSocketService implements WebSocketHandlerInterface
{
    ...

    // 鏈接創建時觸發
    public function onOpen(Server $server, Request $request)
    {
        // 在觸發 WebSocket 鏈接創建事件以前，Laravel 應用初始化的生命週期已經結束，你能夠在這裏獲取 Laravel 請求和會話數據
        // 調用 push 方法向客戶端推送數據，fd 是客戶端鏈接標識字段
        Log::info('WebSocket 鏈接創建:' . $request->fd);
        app('swoole')->wsTable->set('fd:' . $request->fd, ['value' => $request->fd]);
        $server->push($request->fd, 'Welcome to WebSocket Server built on LaravelS');
    }

    // 收到消息時觸發
    public function onMessage(Server $server, Frame $frame)
    {
        foreach (app('swoole')->wsTable as $key => $row) {
            if (strpos($key, 'fd:') === 0 && $server->exist($row['value'])) {
                Log::info('Receive message from client: ' . $row['value']);
                // 調用 push 方法向客戶端推送數據
                $server->push($frame->fd, 'This is a message sent from WebSocket Server at ' . date('Y-m-d H:i:s'));
            }
        }
    }
    
    ...

}

　　

而後咱們參考在 Laravel 中集成 Swoole 實現 WebSocket 服務器這篇教程從客戶端向 WebSocket 服務器發起請求，便可在最新日誌文件中看到相應的日誌信息：

[2020-04-24 19:39:03] local.INFO: WebSocket 鏈接創建:1  
[2020-04-24 19:39:07] local.INFO: Receive message from client: 1