php異步編程

antyiwei 發(fā)布于2019-07-01 11:15 / 1578人閱讀

摘要：配合或者自身的已經(jīng)可以滿足很多請(qǐng)求異步化的需求。協(xié)程與異步既然協(xié)程可以被中斷，那么只要在程序發(fā)起請(qǐng)求后發(fā)起事件循環(huán)，然后用返回，然后程序繼續(xù)執(zhí)行主程序部分，等事件返回后觸發(fā)函數(shù)，執(zhí)行或來(lái)繼續(xù)執(zhí)行協(xié)程部分。

前言

我對(duì) php 異步的知識(shí)還比較混亂，寫這篇是為了整理，可能有錯(cuò)。

傳統(tǒng)的 php-fpm 一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求，要達(dá)到多少并發(fā)，就要生成多少個(gè)進(jìn)程。更糟糕的是每次請(qǐng)求都需要重新編譯執(zhí)行，導(dǎo)致并發(fā)一直上不來(lái)。因此出現(xiàn)了 Swoole 和 WorkerMan 兩個(gè)國(guó)內(nèi)流行的常駐內(nèi)存框架[1]。這兩個(gè)框架原理都是通過(guò)事件循環(huán)，讓程序一直停留在內(nèi)存，等待外部請(qǐng)求，達(dá)到高并發(fā)。

為什么需要異步 先來(lái)看一個(gè)例子

在工作目錄下新建文件 slowServer.php


開啟服務(wù)
$ php -S localhost:8081 slowServer.php
開另一個(gè)終端，安裝依賴
$ pecl install event # 安裝 event 擴(kuò)展
$ composer require workerman/workerman
$ composer require react/http-client:^0.5.9
新建文件 worker.php
require_once __DIR__ . "/vendor/autoload.php";
use WorkermanWorker;
use WorkermanConnectionAsyncTcpConnection;
use AmpArtaxResponse;

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

$http_worker->count = 1; // 只開一個(gè)進(jìn)程

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

Worker::runAll();
開啟服務(wù)器
php worker.php start
在瀏覽器開啟兩個(gè)標(biāo)簽，都打開網(wǎng)址 http://localhost:8082 。這時(shí)可以看到終端輸出“1”，過(guò)了一會(huì)兒又輸出“1”，原因是8081服務(wù)器在處理第一個(gè)請(qǐng)求的時(shí)候阻塞在了等待8081返回之中，等第一個(gè)請(qǐng)求結(jié)束后，才開始處理第二個(gè)請(qǐng)求。也就是說(shuō)請(qǐng)求是一個(gè)一個(gè)執(zhí)行的，要達(dá)到多少個(gè)并發(fā)，就要建立多少個(gè)進(jìn)程，跟 php-fpm 一樣?，F(xiàn)在修改一下代碼
$http_worker->onMessage = function($connection, $host) {
    echo 1;
    $loop    = Worker::getEventLoop();
    $client  = new ReactHttpClientClient($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();
};
現(xiàn)在打開服務(wù)，再在瀏覽器發(fā)起請(qǐng)求，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)“1”在請(qǐng)求后就馬上輸出了，而這時(shí)第一個(gè)請(qǐng)求還沒結(jié)束。這表明進(jìn)程不再阻塞，并發(fā)量取決于 cpu 和 內(nèi)存，而不是進(jìn)程數(shù)。
為什么需要異步
通過(guò)上面的例子已經(jīng)很明白了，reactphp 框架通過(guò)把 http 請(qǐng)求變成異步，讓 onMessage 函數(shù)變成非阻塞，cpu 可以去處理下一個(gè)請(qǐng)求。即從 cpu 循環(huán)等待 8081 返回，變成了 epoll 等待。
異步的意義在于把 cpu 從 io 等待中解放出來(lái)，可以處理其他計(jì)算任務(wù)。 如果你想知道怎么用框架實(shí)現(xiàn)異步，看到這里就可以了。WorkerMan 配合 ReactPHP 或者自身的 AsyncTcpConnection 已經(jīng)可以滿足很多 io 請(qǐng)求異步化的需求。下面繼續(xù)討論這些框架是怎么做到異步的。
哪些地方應(yīng)該被做成異步
通過(guò)上面的例子已經(jīng)知道一旦執(zhí)行到不需要 cpu，但是要等待 io 的時(shí)候，應(yīng)該把 io 的過(guò)程做成異步。
實(shí)現(xiàn)事件循環(huán)
上面的例子是通過(guò) reactphp 把 http 請(qǐng)求變成了異步，其實(shí) WorkerMan 框架本身也是異步的，下面來(lái)看看 WorkerMan 是怎么使 onMessage 函數(shù)可以異步接受請(qǐng)求。先來(lái)新建下面這個(gè)文件 react.php
add();
$eventBase->loop(); // 開始循環(huán)
開始執(zhí)行
$ php react.php
在另一個(gè)終端執(zhí)行
telnet 127.0.0.1 8081
這時(shí)就會(huì)看到第一個(gè)終端輸出"1"。
我之前寫過(guò)一篇文章《php使用epoll》，是這篇文章的基礎(chǔ)。那篇文章里事件回調(diào)是通過(guò)定時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即
$event->add($seconds);
而這里，事件回調(diào)是通過(guò)檢測(cè) fd 是否有寫入內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程不需要 cpu 參與。當(dāng) fd 有內(nèi)容寫入時(shí)，會(huì)調(diào)函數(shù) "react"，這時(shí)開始使用 cpu。如果這時(shí)候進(jìn)程執(zhí)行另一個(gè)異步請(qǐng)求，比如用 reactphp 框架請(qǐng)求一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，那么程序會(huì)讓出 cpu，此時(shí)如果有另一個(gè)請(qǐng)求進(jìn)來(lái)，就可以回調(diào)執(zhí)行另一個(gè) "react" 函數(shù)。由此提高了并發(fā)量。
協(xié)程
生成器 Generater
這是生成器的 PHP 官方文檔 http://php.net/manual/zh/lang...

生成器就是每次程序執(zhí)行到 yield 的時(shí)候保存狀態(tài)，然后返回 $i，是否繼續(xù)執(zhí)行 gen_one_to_three 里的循環(huán)，取決于主程序是否繼續(xù)調(diào)用
什么是協(xié)程
上面的程序另一種寫法是

由此可見，協(xié)程就是一種對(duì)函數(shù)的封裝，使其變成一種可以被中斷的函數(shù)，行為更像是子進(jìn)程或子線程，而不是函數(shù)。協(xié)程的具體寫法這里不細(xì)寫，因?yàn)閰f(xié)程的寫法十分復(fù)雜，可能需要再做一層封裝才能好用。
協(xié)程與異步
既然協(xié)程可以被中斷，那么只要在程序發(fā)起請(qǐng)求后發(fā)起事件循環(huán)，然后用 yield 返回，然后程序繼續(xù)執(zhí)行主程序部分，等事件返回后觸發(fā)函數(shù)，執(zhí)行 Generatot::next() 或 Generator::send() 來(lái)繼續(xù)執(zhí)行協(xié)程部分。封裝好后就好像沒有異步回調(diào)函數(shù)一樣，和同步函數(shù)很像。
現(xiàn)在已經(jīng)有 ampphp 和 swoole 兩個(gè)框架封裝了協(xié)程，有興趣可以了解一下。

國(guó)外還有 https://amphp.org 和 https://reactphp.org 這兩個(gè)框架
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