上者勞人. 抽象好管理對(duì)象, 從而更好的完成任務(wù).

但是使用面向?qū)ο缶幊痰倪^程中, 就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題: new, 需要管理好對(duì)象之間依賴關(guān)系, 全局容器注入就是做這樣一件事. 使用 new, 表明一個(gè)對(duì)象需要依賴另一個(gè)對(duì)象, 但是使用容器, 則是一個(gè)對(duì)象告訴容器它需要什么對(duì)象.

怎么實(shí)現(xiàn)我不管 -- 這就是使用 new 和容器注入的區(qū)別, 學(xué)名叫 控制反轉(zhuǎn).

所以, 容器是 里, 在處理具體業(yè)務(wù)時(shí), 由容器按需提供相應(yīng)的 MVC 對(duì)象來處理.

在容器的實(shí)現(xiàn)上, 或者說框架的底層上, 其實(shí)各個(gè)框架都 大同小異. 這里說一下 swoft 不同的地方 -- 引入注解進(jìn)制.

簡(jiǎn)單解釋一下注解進(jìn)制: 通過添加注釋 & 解析注釋, 將注釋轉(zhuǎn)化為一些特定的有意義的代碼.

更簡(jiǎn)單一點(diǎn): 注釋 == 代碼

實(shí)現(xiàn)起來其實(shí)也很簡(jiǎn)單, 只是可能接觸的比較少 -- 反射:

// BeanParserInjectParser
class InjectParser extends AbstractParser
{

    /**
     * Inject注解解析
     *
     * @param string $className
     * @param object $objectAnnotation
     * @param string $propertyName
     * @param string $methodName
     *
     * @return array
     */
    public function parser(string $className, $objectAnnotation = null, string $propertyName = "", string $methodName = "", $propertyValue = null)
    {
        $injectValue = $objectAnnotation->getName();
        if (!empty($injectValue)) {
            return [$injectValue, true];
        }

        // phpdoc解析
        $phpReader = new PhpDocReader(); // 將注釋轉(zhuǎn)化為類
        $property = new ReflectionProperty($className, $propertyName); // 使用反射
        $propertyClass = $phpReader->getPropertyClass($property);

        $isRef = true;
        $injectProperty = $propertyClass;
        return [$injectProperty, $isRef];
    }
}

如果熟悉 java, 會(huì)發(fā)現(xiàn)里面有很多地方在方法前用到了 @override, 在 symfony 中也使用到了這樣的方式. 好處是一定程度的內(nèi)聚, 使用起來更加簡(jiǎn)潔, 而且可以減少配置.

首先回答一個(gè)問題, 路由是什么? 從對(duì)象的角度出發(fā), 其實(shí)路由就對(duì)應(yīng) URL. 那 URL 是什么呢?

URL, Uniform Resource Locator, 統(tǒng)一資源定位符.

所以, 路由這一層抽象, 就是為了解決 -- 找到 URL 對(duì)應(yīng)需要執(zhí)行的邏輯.

現(xiàn)在再來解釋一下 swoft 提到的高性能:

// app/routes.php: 路由配置文件
$router = SwoftApp::getBean("httpRouter"); // 通過容器拿 httpRouter

// config/beans/base.php: beans 配置文件
"httpRouter"      => [
    "class"          => SwoftRouterHttpHandlerMapping::class, // httpRouter 其實(shí)對(duì)應(yīng)這個(gè)
    "ignoreLastSep"  => false,
    "tmpCacheNumber" => 1000,
    "matchAll"       => "",
],

// SwoftRouterHttpHandlerMapping
private $cacheCounter = 0;
private $staticRoutes = []; // 靜態(tài)路由
private $regularRoutes = []; // 動(dòng)態(tài)路由
protected function cacheMatchedParamRoute($path, array $conf){} // 會(huì)緩存匹配到的路由
// 路由匹配的方法也很簡(jiǎn)單: 校驗(yàn) -> 處理靜態(tài)路由 -> 處理動(dòng)態(tài)路由
public function map($methods, $route, $handler, array $opts = [])
{
    ...
    $methods = static::validateArguments($methods, $handler);
    ...
    if (self::isNoDynamicParam($route)) {
        ...
    }
    ...
    list($first, $conf) = static::parseParamRoute($route, $params, $conf);
}

高性能 = 路由匹配邏輯簡(jiǎn)單 + 路由緩存

用過 yii 的對(duì)這個(gè)就比較熟悉了, 其實(shí)是這樣一個(gè) 進(jìn)化過程:

使用 __DIR__ / DIRECTORY_SEPARATOR 等拼接出絕對(duì)路徑

使用 define() / defined() 定義全局變量來使用路徑

使用 $aliases 變量替代全局變量

這里只展示一下配置的地方, 實(shí)現(xiàn)只是在類中開一個(gè)變 $aliases 屬性存儲(chǔ)一下就行了:

// config/define.php
// 基礎(chǔ)根目錄
!defined("BASE_PATH") && define("BASE_PATH", dirname(__DIR__, 1));
// 注冊(cè)別名
$aliases = [
    "@root"       => BASE_PATH,
    "@app"        => "@root/app",
    "@res"        => "@root/resources",
    "@runtime"    => "@root/runtime",
    "@configs"    => "@root/config",
    "@resources"  => "@root/resources",
    "@beans"      => "@configs/beans",
    "@properties" => "@configs/properties",
    "@commands"   => "@app/Commands"
];
App::setAliases($aliases);

restful 的思想其實(shí)很簡(jiǎn)單: 以資源為核心, 業(yè)務(wù)其實(shí)是圍繞資源的增刪改查. 具體到 http 中:

url 只作為資源標(biāo)識(shí), 有 2 種形式, item 和 item/id, 后者表示操作具體某個(gè)資源

http method(get/post/put等)用來對(duì)應(yīng)資源的 CRUD

使用 json 格式進(jìn)行數(shù)據(jù)的 輸入輸出

實(shí)現(xiàn)起來也很簡(jiǎn)單: 路由 + 返回

先用 3W1H(who what why how) 分析法的思路來解釋一下 事件機(jī)制, 更重要的是, 這個(gè)有什么用.

正常的程序執(zhí)行, 或者說人的思維趨勢(shì), 都是按照 時(shí)間線性串行 的, 保持 連續(xù)性. 不過現(xiàn)實(shí)中會(huì)存在各種 打斷, 程序也不是永遠(yuǎn)都是 就緒狀態(tài), 那么, 就需要有一種機(jī)制, 來處理可能出現(xiàn)的各種打斷, 或者在程序不同狀態(tài)之間切換.

事件機(jī)制發(fā)展到現(xiàn)在, 有時(shí)候也算是一種預(yù)留手段, 根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)在需要的地方 埋點(diǎn), 方便之后 打補(bǔ)丁.

swoft 的事件機(jī)制基于 PSR-14 實(shí)現(xiàn), 高度內(nèi)聚簡(jiǎn)潔.

由三部分組成:

EventManager: 事件管理器

Event: 事件

EventHandler / Listener: 事件處理器/監(jiān)聽器

執(zhí)行流程:

先生成 EventManager

將 Event 和 EventHandler 注冊(cè)到 EventManager

觸發(fā) Event, EventManager 就會(huì)調(diào)用相應(yīng)的 EventHandler

使用起來就更加簡(jiǎn)單了:

use SwoftEventEventManager;

$em = new EventManager;

// 注冊(cè)事件監(jiān)聽
$em->attach("someEvent", "callback_handler"); // 這里也可以使用注解機(jī)制, 實(shí)現(xiàn)事件監(jiān)聽注冊(cè)

// 觸發(fā)事件
$em->trigger("someEvent", "target", ["more params"]);

// 也可以
$event = new Event("someEvent", ["more params"]);
$em->trigger($event);

來看一下 swoft 在事件機(jī)制這里用來提升性能的亮點(diǎn):

namespace SwoftEvent;

class ListenerQueue implements IteratorAggregate, Countable
{
    protected $store;

    /**
     * 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
     * @var SplPriorityQueue
     */
    protected $queue;

    /**
     * 計(jì)數(shù)器
     * 設(shè)定最大值為 PHP_INT_MAX == 300
     * @var int
     */
    private $counter = PHP_INT_MAX;

    public function __construct()
    {
        $this->store = new SplObjectStorage(); // Event 對(duì)象先添加都這里
        $this->queue = new SplPriorityQueue(); // 然后加入優(yōu)先級(jí)隊(duì)列, 之后進(jìn)行調(diào)度
    }
    ...
}

稍微玩過 ACM 的人對(duì) 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列 就不會(huì)陌生了, 基本所有 OJ 都有相關(guān)的題庫(kù). 不過 PHPer 不用太操心底層實(shí)現(xiàn), 直接借助 SPL 庫(kù)即可.

SPL, Standard PHP Library, 類似 C++ 的 STL, PHPer 一定要了解一下.

使用 monolog/monolog 來實(shí)現(xiàn)日志系統(tǒng)基本已成為標(biāo)配了, 當(dāng)然底層還是實(shí)現(xiàn) PSR-3 標(biāo)準(zhǔn). 不過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)比較早, 發(fā)展到現(xiàn)在, 隱藏得比較深了.

這也是建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/協(xié)議的理由, 劃定好 最佳實(shí)踐, 之后的努力都是朝著越來越易用發(fā)展.

swoft 的日志系統(tǒng), 由 2 部分組成:

SwoftLogLogger: 日志主體功能

SwoftLogFileHandler: 輸出日志

至于另一個(gè)文件, SwoftLogLog, 只是對(duì) Logger 的一層封裝, 調(diào)用起來更方便而已.

當(dāng)然, swoft 的日志系統(tǒng)和 yii2 框架有明顯相似的地方:

// 都在 App 中快讀暴露日志功能
public static function info($message, array $context = array())
{
    self::getLogger()->info($message, $context); // 其實(shí)還是使用 Logger 來處理
}

// 都添加了 profile 功能
public static function profileStart(string $name)
{
    self::getLogger()->profileStart($name);
}
public static function profileEnd($name)
{
    self::getLogger()->profileEnd($name);
}

值得一提的是, yii2 框架的日志系統(tǒng)由三部分組成:

Logger: 日志主體功能

Dispatch: 日志分發(fā), 可以將同一個(gè)日志分發(fā)給不同的 Target 處理

Target: 日志消費(fèi)者

這樣的設(shè)計(jì), 其實(shí)是將 FileHandler 的功能進(jìn)行拆解, 更靈活, 更方便擴(kuò)展.

來看看 swoft 日志系統(tǒng)強(qiáng)大的一面:

private function aysncWrite(string $logFile, string $messageText)
{
    while (true) {
        // 使用 swoole 異步文件 IO
        $result = SwooleAsync::writeFile($logFile, $messageText, null, FILE_APPEND);
        if ($result == true) {
            break;
        }
    }
}

當(dāng)然, 也可以選擇同步的方式:

private function syncWrite(string $logFile, string $messageText)
{
    $fp = fopen($logFile, "a");
    if ($fp === false) {
        throw new InvalidArgumentException("Unable to append to log file: {$this->logFile}");
    }
    flock($fp, LOCK_EX); // 注意要加鎖
    fwrite($fp, $messageText);
    flock($fp, LOCK_UN);
    fclose($fp);
}

PS: 日志統(tǒng)計(jì)分析功能開發(fā)團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)中, 歡迎大家推薦方案~

這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單, 不過 i18n 這個(gè)詞倒是可以多講一句, 原詞是 internationalization, 不過實(shí)在太長(zhǎng)了, 所以簡(jiǎn)寫為 i18n, 類似的還有 kubernetes -> k8s.

ORM 這個(gè)發(fā)展很也成熟了, 看清楚下面的進(jìn)化史就好了:

Statement: 直接執(zhí)行 sql 語句

QueryBuild: 使用鏈?zhǔn)秸{(diào)用, 來實(shí)現(xiàn)拼接 sql 語句

ActiveRecord: Model, 用來映射數(shù)據(jù)庫(kù)中的表, 實(shí)際還是封裝的 QueryBuild

當(dāng)然這一層層的封裝好處也很明顯, 減少 sql 的存在感.

// insert
$post = new Post();
$post->title = "daydaygo";
$post->save();

// query
$post = Post::find(1);

// update
$post->content = "coder at work";
$post->save();

// delete
$post->del();

要實(shí)現(xiàn)這樣的效果, 還是有一定的代碼量的, 也會(huì)遇到一些問題, 比如 代碼提示, 還有一些更高級(jí)的功能, 比如 關(guān)聯(lián)查詢

并發(fā) vs 并行

抓住 并行 這個(gè)范圍更小的概念就容易理解了, 并行是要 同時(shí)執(zhí)行, 那么只能多 cpu 核心同時(shí)運(yùn)算才行; 并發(fā)則是因?yàn)?cpu運(yùn)行和切換速度快, 時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行多個(gè)程序, 宏觀上 看起來 像在同時(shí)執(zhí)行

協(xié)程 vs 進(jìn)程

一種簡(jiǎn)單的說法 協(xié)程是用戶態(tài)的線程. 線程由操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度, 可以自動(dòng)調(diào)度到多 cpu 上執(zhí)行; 同一個(gè)時(shí)刻同一個(gè) cpu 核心上只有一個(gè)協(xié)程運(yùn)行, 當(dāng)遇到用戶代碼中的阻塞 IO 時(shí), 底層調(diào)度器會(huì)進(jìn)入事件循環(huán), 達(dá)到 協(xié)程由用戶調(diào)度 的效果

swoole2.0 原生

具體的實(shí)現(xiàn)原理大家到官網(wǎng)查看, 會(huì)有更詳細(xì)的 wiki 說明, 我這里從 工具 使用的角度來說明一下

限制條件一: 需要 swoole2.0 的協(xié)程 server + 協(xié)程 client 配合

限制條件二: 在協(xié)程 server 的 onRequet, onReceive, onConnect 事件回調(diào)中才能使用

$server = new SwooleHttpServer("127.0.0.1", 9501, SWOOLE_BASE);

// 1: 創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程
$server->on("Request", function($request, $response) {
    $mysql = new SwooleCoroutineMySQL();
    // 協(xié)程 client 有阻塞 IO 操作, 觸發(fā)協(xié)程調(diào)度
    $res = $mysql->connect([
        "host" => "127.0.0.1",
        "user" => "root",
        "password" => "root",
        "database" => "test",
    ]);
    // 阻塞 IO 事件就緒, 協(xié)程恢復(fù)執(zhí)行
    if ($res == false) {
        $response->end("MySQL connect fail!");
        return;
    }
    // 出現(xiàn)阻塞 IO, 繼續(xù)協(xié)程調(diào)度
    $ret = $mysql->query("show tables", 2);
    $response->end("swoole response is ok, result=".var_export($ret, true));
});

$server->start();

注意: 觸發(fā)一次回調(diào)函數(shù), 就會(huì)在開始的時(shí)候生成一個(gè)協(xié)程, 結(jié)束的時(shí)候銷毀這個(gè)協(xié)程, 協(xié)程的生命周期, 伴隨此處回調(diào)函數(shù)執(zhí)行的生命周期

swoft 的連接池功能實(shí)現(xiàn), 主要在 src/Pool 下, 主要由三部分組成:

Connect: 連接, 值得一提的是, 為了后續(xù)使用方便, 這里同時(shí)配置了 同步連接 + 異步連接

Balancer: 負(fù)載均衡器, 目前提供 2 種策略, 隨機(jī)數(shù) + 輪詢

Pool: 連接池, 核心部分, 負(fù)責(zé)連接的管理和調(diào)度

PS: 自由切換同步/異步客戶端非常簡(jiǎn)單, 切換一下連接就好

直接上代碼:

// 使用 SqlQueue 來管理連接
public function getConnect()
{
    if ($this->queue == null) {
        $this->queue = new SplQueue(); // 又見 Spl
    }

    $connect = null;
    if ($this->currentCounter > $this->maxActive) {
        return null;
    }
    if (!$this->queue->isEmpty()) {
        $connect = $this->queue->shift(); // 有可用連接, 直接取
        return $connect;
    }

    $connect = $this->createConnect();
    if ($connect !== null) {
        $this->currentCounter++;
    }
    return $connect;
}

// 如果接入了服務(wù)治理, 將使用調(diào)度器
public function getConnectAddress()
{
    $serviceList = $this->getServiceList(); // 從 serviceProvider 那里獲取到服務(wù)列表
    return $this->balancer->select($serviceList);
}

swoft 的服務(wù)治理相關(guān)的功能, 主要在 src/Service 下:

Packer: 封包器, 和協(xié)議進(jìn)行對(duì)應(yīng), 看過 swoole 文檔的同學(xué), 就能知道協(xié)議的作用了

ServiceProvider: 服務(wù)提供者, 用來對(duì)接第三方服務(wù)管理方案, 目前已實(shí)現(xiàn) Consul

Service: RPC服務(wù)調(diào)用, 包含同步調(diào)用和協(xié)程調(diào)用(deferCall()), 目前添加 callback 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的 降級(jí)

ServiceConnect: 連接池中 Connect 的 RPC Service 實(shí)現(xiàn), 不過個(gè)人認(rèn)為放到連接池中實(shí)現(xiàn)更好

Circuit: 熔斷, 在 src/Circuit 中實(shí)現(xiàn), 有三種狀態(tài), 關(guān)閉/開啟/半開

DispatcherService: 服務(wù)調(diào)度器, 在 Service 之前封裝一層, 添加 Middleware/Event 等功能

這里看看熔斷這部分的代碼, 半開狀態(tài)的邏輯復(fù)雜一些, 值得參考:

// SwoftCircuitCircuitBreaker
public function init()
{
    // 狀態(tài)初始化
    $this->circuitState = new CloseState($this);
    $this->halfOpenLock = new swoole_lock(SWOOLE_MUTEX); // 使用 swoole lock
}

// SwoftCircuitHalfOpenState
public function doCall($callback, $params = [], $fallback = null)
{
    // 加鎖
    $lock = $this->circuitBreaker->getHalfOpenLock();
    $lock->lock();
    ...
    // 釋放鎖
    $lock->unlock();
}

swoft 任務(wù)投遞的實(shí)現(xiàn)機(jī)制當(dāng)然離不開 SwooleTimer::tick()(SwooleServer->task() 底層執(zhí)行機(jī)制是一樣的) , swoft 在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候, 添加了 喜聞樂見 的 crontab 方式, 實(shí)現(xiàn)在 src/Crontab 下:

ParseCrontab: 解析 crontab

TableCrontab: 使用 SwooleTable 實(shí)現(xiàn), 用來存儲(chǔ) crontab 任務(wù)

Crontab: 連接 Task 和 TableCrontab

這里主要看一下 TableCrontab:

// 存儲(chǔ)原始的任務(wù)
private $originStruct = [
    "rule"       => [SwooleTable::TYPE_STRING, 100],
    "taskClass"  => [SwooleTable::TYPE_STRING, 255],
    "taskMethod" => [SwooleTable::TYPE_STRING, 255],
    "add_time"   => [SwooleTable::TYPE_STRING, 11]
];
// 存儲(chǔ)解析后的任務(wù)
private $runTimeStruct = [
    "taskClass"  => [SwooleTable::TYPE_STRING, 255],
    "taskMethod" => [SwooleTable::TYPE_STRING, 255],
    "minte"      => [SwooleTable::TYPE_STRING, 20],
    "sec"        => [SwooleTable::TYPE_STRING, 20],
    "runStatus"  => [SwooleTABLE::TYPE_INT, 4]
];

自定義進(jìn)程對(duì) SwooleProcess 的封裝, swoft 封裝之后, 想要使用用戶自定義進(jìn)程更簡(jiǎn)單了:

繼承 AbstractProcess 類, 并實(shí)現(xiàn) run() 來執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯.

swoft 中功能實(shí)現(xiàn)在 src/Process 下, 框架自帶三個(gè)自定義進(jìn)程:

Reload: 配合 ext-inotify 擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)自動(dòng) reload, 下面會(huì)具體講解

CronTimer: crontab 里的 task 在這里觸發(fā) SwooleServer->tick()

CronExec: 實(shí)現(xiàn)協(xié)程 task, 實(shí)現(xiàn)中.

代碼就不貼了, 這里再擴(kuò)展一個(gè)比較適合使用自定義進(jìn)程的場(chǎng)景: 訂閱服務(wù)

服務(wù)器程序大都是常駐進(jìn)程, 有效減少對(duì)象的生成和銷毀, 提供性能, 但是這樣也給服務(wù)器程序的開發(fā)帶來了問題, 需要 reload 來查看生效后的程序. 使用 ext-inotify 擴(kuò)展可以解決這個(gè)問題.

直接上代碼, 看看 swoft 中的實(shí)現(xiàn):

// SwoftProcessReloadProcess
public function run(Process $process)
{
    $pname = $this->server->getPname();
    $processName = "$pname reload process";
    $process->name($processName);

    /* @var Inotify $inotify */
    $inotify = App::getBean("inotify"); // 自定義進(jìn)程來啟動(dòng) inotify
    $inotify->setServer($this->server);
    $inotify->run();
}

// SwoftBaseInotify
public function run()
{

    $inotify = inotify_init(); // 使用 inotify 擴(kuò)展

    // 設(shè)置為非阻塞
    stream_set_blocking($inotify, 0);

    $tempFiles = [];
    $iterator = new RecursiveDirectoryIterator($this->watchDir);
    $files = new RecursiveIteratorIterator($iterator);
    foreach ($files as $file) {
        $path = dirname($file);

        // 只監(jiān)聽目錄
        if (!isset($tempFiles[$path])) {
            $wd = inotify_add_watch($inotify, $path, IN_MODIFY | IN_CREATE | IN_IGNORED | IN_DELETE);
            $tempFiles[$path] = $wd;
            $this->watchFiles[$wd] = $path;
        }
    }

    // swoole Event add
    $this->addSwooleEvent($inotify);
}
private function addSwooleEvent($inotify)
{
    // swoole Event add
    swoole_event_add($inotify, function ($inotify) { // 使用 SwooleEvent
        // 讀取有事件變化的文件
        $events = inotify_read($inotify);
        if ($events) {
            $this->reloadFiles($inotify, $events); // 監(jiān)聽到文件變動(dòng)進(jìn)行更新
        }
    }, null, SWOOLE_EVENT_READ);
}

再補(bǔ)充一點(diǎn), 在實(shí)現(xiàn)服務(wù)管理(reload stop)時(shí), 使用的 posix_kill(pid, sig);, 并不是用 SwooleServer 中自帶的 reload() 方法, 因?yàn)槲覀儺?dāng)前環(huán)境的上下文并不一定在SwooleServer 中.

想要做好一個(gè)框架, 尤其是一個(gè)開源框架, 實(shí)際上要比我們平時(shí)寫 業(yè)務(wù)代碼 要難很多, 一方面是業(yè)務(wù)初期的 多快好省, 往往要上一些 能跑 的代碼. 這里引入一些關(guān)于代碼的觀點(diǎn):

代碼質(zhì)量: bug 率 + 性能

代碼規(guī)范: 形成規(guī)范可以提高代碼開發(fā)/使用的體驗(yàn)

代碼復(fù)用: 這是軟件工程的難題, 需要慢慢積累, 有些地方可以通過遵循規(guī)范走走捷徑

總結(jié)起來就一句話:

想要顯著提高編碼水平或者快速積累相關(guān)技術(shù)知識(shí), 參與開源可以算是一條捷徑.