php異步編程

時間 2019-11-06

標籤 php 異步編程欄目 PHP 简体版

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前言

我對 php 異步的知識還比較混亂，寫這篇是爲了整理，可能有錯。php

傳統的 php-fpm 一個進程執行一個請求，要達到多少併發，就要生成多少個進程。更糟糕的是每次請求都須要從新編譯執行，致使併發一直上不來。所以出現了 Swoole 和 WorkerMan 兩個國內流行的常駐內存框架[1]。這兩個框架原理都是經過事件循環，讓程序一直停留在內存，等待外部請求，達到高併發。react

爲何須要異步

先來看一個例子

在工做目錄下新建文件 slowServer.php瀏覽器

<?php
sleep(5); // 5秒後才能返回請求
echo 'done';

開啓服務服務器

$ php -S localhost:8081 slowServer.php

開另外一個終端，安裝依賴swoole

$ pecl install event # 安裝 event 擴展
$ composer require workerman/workerman
$ composer require react/http-client:^0.5.9

新建文件 worker.php併發

require_once __DIR__ . '/vendor/autoload.php';
use Workerman\Worker;
use Workerman\Connection\AsyncTcpConnection;
use Amp\Artax\Response;

$http_worker = new Worker("http://0.0.0.0:8082");

$http_worker->count = 1; // 只開一個進程

$http_worker->onMessage = function($connection, $host) {
    echo 1;
    $data = file_get_contents('http://localhost:8081');
    $connection->send($data);
};

Worker::runAll();

開啓服務器composer

php worker.php start

在瀏覽器開啓兩個標籤，都打開網址 http://localhost:8082 。這時能夠看到終端輸出「1」，過了一下子又輸出「1」，緣由是8081服務器在處理第一個請求的時候阻塞在了等待8081返回之中，等第一個請求結束後，纔開始處理第二個請求。也就是說請求是一個一個執行的，要達到多少個併發，就要創建多少個進程，跟 php-fpm 同樣。如今修改一下代碼框架

$http_worker->onMessage = function($connection, $host) {
    echo 1;
    $loop    = Worker::getEventLoop();
    $client  = new \React\HttpClient\Client($loop);
    $request = $client->request('GET', 'http://localhost:8081');
    $request->on('error', function(Exception $e) use ($connection) {
        $connection->send($e);
    });
    $request->on('response', function ($response) use ($connection) {
        $response->on('data', function ($data) use ($connection) {
            $connection->send($data);
        });
    });
    $request->end();
};

如今打開服務，再在瀏覽器發起請求，發現第二個「1」在請求後就立刻輸出了，而這時第一個請求還沒結束。這代表進程再也不阻塞，併發量取決於 cpu 和內存，而不是進程數。異步

爲何須要異步

經過上面的例子已經很明白了，reactphp 框架經過把 http 請求變成異步，讓 onMessage 函數變成非阻塞，cpu 能夠去處理下一個請求。即從 cpu 循環等待 8081 返回，變成了 epoll 等待。socket

異步的意義在於把 cpu 從 io 等待中解放出來，能夠處理其餘計算任務。 若是你想知道怎麼用框架實現異步，看到這裏就能夠了。WorkerMan 配合 ReactPHP 或者自身的 AsyncTcpConnection 已經能夠知足不少 io 請求異步化的需求。下面繼續討論這些框架是怎麼作到異步的。

哪些地方應該被作成異步

經過上面的例子已經知道一旦執行到不須要 cpu，可是要等待 io 的時候，應該把 io 的過程作成異步。

實現事件循環

上面的例子是經過 reactphp 把 http 請求變成了異步，其實 WorkerMan 框架自己也是異步的，下面來看看 WorkerMan 是怎麼使 onMessage 函數能夠異步接受請求。先來新建下面這個文件 react.php

<?php
$context = stream_context_create();
$socket = stream_socket_server('tcp://0.0.0.0:8081', $errno, $errmsg, STREAM_SERVER_BIND | STREAM_SERVER_LISTEN,$context); // 註冊一個 fd（file descriptor)

function react($socket){
    $new_socket = stream_socket_accept($socket, 0, $remote_address);
    echo 1;
}

$eventBase = new EventBase();
$event = new Event($eventBase, $socket, Event::READ | Event::PERSIST, 'react', $socket); // 註冊一個事件，檢測 fd 有沒有寫入內容
$event->add();
$eventBase->loop(); // 開始循環

開始執行

$ php react.php

在另外一個終端執行

telnet 127.0.0.1 8081

這時就會看到第一個終端輸出'1'。

我以前寫過一篇文章《php使用epoll》，是這篇文章的基礎。那篇文章裏事件回調是經過定時來實現，即

$event->add($seconds);

而這裏，事件回調是經過檢測 fd 是否有寫入內容來實現，這個過程不須要 cpu 參與。當 fd 有內容寫入時，會調函數 'react'，這時開始使用 cpu。若是這時候進程執行另外一個異步請求，好比用 reactphp 框架請求一個網頁，那麼程序會讓出 cpu，此時若是有另外一個請求進來，就能夠回調執行另外一個 'react' 函數。由此提升了併發量。

協程

生成器 Generater

這是生成器的 PHP 官方文檔 http://php.net/manual/zh/lang...

<?php
function gen_one_to_three() {
    for ($i = 1; $i <= 3; $i++) {
        //注意變量$i的值在不一樣的yield之間是保持傳遞的。
        yield $i;
    }
}

$generator = gen_one_to_three();
foreach ($generator as $value) {
    echo "$value\n";
}

生成器就是每次程序執行到 yield 的時候保存狀態，而後返回 $i，是否繼續執行 gen_one_to_three 裏的循環，取決於主程序是否繼續調用

什麼是協程

上面的程序另外一種寫法是

<?php
$i = 1;
function gen_one_to_three() {
    global $i;
    if ($i<=3){
        return $i++;
    }
}

while ($value = gen_one_to_three()) {
    echo "$value\n";
}

因而可知，協程就是一種對函數的封裝，使其變成一種能夠被中斷的函數，行爲更像是子進程或子線程，而不是函數。協程的具體寫法這裏不細寫，由於協程的寫法十分複雜，可能須要再作一層封裝才能好用。