淺談swoole的作用與原理
PHP 中的 Node ?Swoole 到底是什么?
我先從官方文檔中引用下 Swoole 的定義:
Swoole:面向生產(chǎn)環(huán)境的 PHP 異步網(wǎng)絡(luò)通信引擎。
使 PHP 開發(fā)人員可以編寫高性能、可拓展的異步并發(fā) TCP、UDP、Unix Socket、HTTP,WebSocket 服務(wù),而無需深入了解非阻塞 I/O 編程和初級(jí) Linux 內(nèi)核。
Swoole 使用 C 語言編寫,作為 PHP 的基本擴(kuò)展存在。聽起來可還行,是吧?用 PHP 來運(yùn)行 HTTP 服務(wù)?用 PHP 實(shí)現(xiàn) Websockets ?還有其他的可能性。而且所有的這些都會(huì)保持極高的性能,我們來看看吧!
如何讓它運(yùn)行?
不同平臺(tái)的安裝方法有差異。
對(duì)于 Linux 來說,只需要運(yùn)行一條 PECL 命令:
pecl install swoole
MacOS 用戶可以使用 brew 命令:
brew install swoole
brew install homebrew/php/php72-swoole
譯者注:截止翻譯時(shí),Brew 官方已經(jīng)移除了所有 PHP 擴(kuò)展,請(qǐng)使用 PECL 安裝。
暫時(shí)不支持在 Windows 上的安裝,但是可以使用 Docker 的方式。
使用 Docker 運(yùn)行 Swoole
毫無疑問,運(yùn)行 PHP + Swoole 的最佳方案便是 Docker。讓我們來看看如何創(chuàng)建一個(gè)包含 Swoole 的容器。首先,我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) Dockerfile。
FROM php:latest\
RUN pecl install swoole\
ADD php.ini /usr/local/etc/php\
RUN usermod -u 1000 www-data
這看起來十分直接?;?PHP 官方 Docker 鏡像,使用 PECL 安裝 Swoole,接著復(fù)制 php.ini 到鏡像內(nèi) —— 搞定。最后一行是 MacOS 的 Docker 一個(gè)常規(guī)的權(quán)限修復(fù)命令。
至于被復(fù)制的 php.ini 配置文件,它只需一行:
extension=swoole.so
Swoole 可以做什么?
Swoole 有許多功能,大部分是異步執(zhí)行。以下是其中最讓人感興趣的部分(其他的可以在 Swoole官方文檔中找到):
- TCP/UDP 服務(wù)端與客戶端,
- HTTP 服務(wù)端與客戶端,
- Websocket 服務(wù)端與客戶端,
- 基于 Redis 協(xié)議的服務(wù)端與客戶端,
- MySQL 客戶端,
- 原子性,
- 文件系統(tǒng)。
我們來看下其中的 HTTP 服務(wù)、Websocket 服務(wù)、文件系統(tǒng)怎么使用。在我看來這是最重要的幾個(gè)功能。
基于 Swoole 實(shí)現(xiàn) HTTP 服務(wù)
基于 Swoole 僅需少量代碼即可實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)易的異步 HTTP 服務(wù)。以下是一份示例代碼,該例子使用異步文件系統(tǒng)來讀取index.html文件并作為響應(yīng)返回給它處理的每條請(qǐng)求。
<?php chdir(__DIR__); $http = new swoole_http_server('php', 8080); $http->on('start', function ($server) { echo "Server has been started!\n"; }); $http->on('request', function ($request, $response) { swoole_async_readfile('index.html', function($filename, $content) use ($response) { $response->header('Content-Type', 'text/html'); $response->end($content); }); }); $http->start();
如你所見,這段代碼看起來有點(diǎn)像 Node.js 的風(fēng)格。
首先,我們創(chuàng)建一個(gè)類似 HTTP 服務(wù)的swoole_http_server對(duì)象。接著,綁定兩個(gè)異步回調(diào)函數(shù)到以下事件:一個(gè)用于啟動(dòng),將會(huì)在服務(wù)啟動(dòng)時(shí)被調(diào)用;另一個(gè)用于請(qǐng)求,將會(huì)在收到每次請(qǐng)求時(shí)被調(diào)用,它帶有$request和$response兩個(gè)參數(shù)。
$request對(duì)象包含了所有與請(qǐng)求相關(guān)的數(shù)據(jù):請(qǐng)求路徑(Path)、頭信息(Headers)等等。而$response被用來提供輸出、設(shè)置響應(yīng)頭等。值得一提的是,以上兩個(gè)對(duì)象都不符合 PSR 標(biāo)準(zhǔn),而是 Swoole 自定義的。
在請(qǐng)求事件中,異步請(qǐng)求文件系統(tǒng)用于從文件加載數(shù)據(jù)。 一旦數(shù)據(jù)可用,就會(huì)在數(shù)據(jù)加載完成后觸發(fā)回調(diào)。然后將此數(shù)據(jù)加載到響應(yīng)體并關(guān)閉比此次響應(yīng)。 這將會(huì)把數(shù)據(jù)有效地發(fā)送回瀏覽器。
這樣看起來很簡(jiǎn)潔,最重要的是 --- 能運(yùn)行起來。 來看下它的性能如何呢?
HTTP Server 標(biāo)準(zhǔn)
為了使用 Swoole 測(cè)試 HTTP 服務(wù)器的性能,我在 Node 中創(chuàng)建了一個(gè)應(yīng)用程序 --- 它可以與 Swoole 中的應(yīng)用程序完全相同 - 還有一個(gè) 服務(wù)器,它將提供 index.html 作為靜態(tài)文件。 全部運(yùn)行在 3 個(gè)獨(dú)立的容器中。
然后,我用 wrk 工具給這些容器進(jìn)行壓力測(cè)試。 結(jié)果令人震驚。
Swoole 的工作性能要比預(yù)期的好很多!
這令人驚訝。 我沒想到 Swoole 會(huì)超越 Nginx ,但它確實(shí)做到了!這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 Node 。 這個(gè)擴(kuò)展的原始功能確實(shí)令人印象深刻,但它在請(qǐng)求中完成了更多工作后逐漸消失。 不幸的是, Swoole 有兩個(gè)小缺點(diǎn),使這些缺點(diǎn)和原始標(biāo)準(zhǔn)有些偏差。 我們稍后會(huì)找到他們。
在 Websocket 服務(wù)中使用 Swoole
如前所述, Swoole 提供了一種創(chuàng)建 websocket 服務(wù)器的方法。 它以異步方式來進(jìn)行工作,遵循與 HTTP 協(xié)議并和 Swoole 部分方法功能相同。 在我看來,它是最重要的 Swoole 組件之一。 來吧,在 PHP 運(yùn)行中的 websockets 會(huì)是怎么樣。讓我們看看它的結(jié)果。
<?php $server = new swoole_websocket_server('php', 9501); $server->on('start', function (swoole_websocket_server $server) { echo "Server has been started!\n"; }); $server->on('open', function (swoole_websocket_server $server, $request) { echo "websocket: new connection, id: {$request->fd}\n"; }); $server->on('message', function (swoole_websocket_server $server, $frame) { echo "websocket: {$frame->fd}:{$frame->data},opcode:{$frame->opcode},fin:{$frame->finish}\n"; $server->push($frame->fd, "Replying, you sent " . $frame->data); }); $server->on('close', function (swoole_websocket_server $server, $fd) { echo "websocket: connection with id {$fd} has been closed\n"; }); $server->start();
看起來類似于 HTTP 服務(wù)器的示例。
首先,我們創(chuàng)建類似于 websocket 服務(wù)器的 swoole_websocket_server 對(duì)象。 然后,我們將 4 個(gè)匿名函數(shù)綁定到 4 個(gè)事件。 第一個(gè)啟動(dòng)事件,它將像 HTTP 服務(wù)器的啟動(dòng)事件一樣工作。 第二個(gè)運(yùn)行事件,它會(huì)在連接另一個(gè) websocket 后執(zhí)行。 第三個(gè)消息事件將在 websocket 向服務(wù)器發(fā)送消息時(shí)執(zhí)行。最后 --- 關(guān)閉時(shí)間會(huì)在 websocket 斷開連接時(shí)執(zhí)行。
ID 是作為 Websocket 連接到服務(wù)器的唯一標(biāo)識(shí),該 ID 隨每個(gè)新的 websockets 進(jìn)行遞增。
使用 Swoole 時(shí)遇到的問題
到目前為止,這一切都運(yùn)行良好,但在使用 Swoole 測(cè)試某些解決方案時(shí)遇到了兩個(gè)問題。 我將它列出來:
- HTTP 服務(wù)器中沒有真正的支持 HTTPS,
- 腳本中不支持全局變量。
第一問題個(gè)很容易解決。 我們只需要使用 Nginx 或任何負(fù)載均衡設(shè)備設(shè)置反向代理,就完成了。 但通過這樣做,我們就失去了 Swoole 提供的極端性能。
第二個(gè)問題更棘手。 Swoole 生成用于處理 HTTP 請(qǐng)求的工作進(jìn)程,這意味著如果我們創(chuàng)建一個(gè)全局變量,它的值在線程之間是獨(dú)立的,并且它不能工作。下面這段代碼是顯示問題所在之處。
<?php $server = new swoole_websocket_server('php', 9501); $server->on('start', function (swoole_websocket_server $server) { echo "Server has been started!\n"; }); $server->on('open', function (swoole_websocket_server $server, $request) { echo "websocket: new connection, id: {$request->fd}\n"; }); $server->on('message', function (swoole_websocket_server $server, $frame) { echo "websocket: {$frame->fd}:{$frame->data},opcode:{$frame->opcode},fin:{$frame->finish}\n"; $server->push($frame->fd, "Replying, you sent " . $frame->data); }); $server->on('close', function (swoole_websocket_server $server, $fd) { echo "websocket: connection with id {$fd} has been closed\n"; }); $server->start();
預(yù)期中響應(yīng)的信息將返回 0 ,然后返回 1, 2 , 3 等等,但它總是返回 0 。
我找到了 Swoole 的作者來檢查它是否是一個(gè) bug ,但事實(shí)并非如此。 為了獲得我們期望的行為,我們可以在配置中設(shè)置 worker_num = 1 ,但這會(huì)降低部分性能。
結(jié)論
總的來說,Swoole 有明亮的側(cè)面也有黑暗的角落。我認(rèn)為將異步編程引入 PHP 仍然是一個(gè)好主意。 它可用于各種情況,包括快速設(shè)計(jì)原型,簡(jiǎn)潔且責(zé)任單一的微服務(wù),低延遲游戲服務(wù)器以及作為大型框架的后端服務(wù)器。 確實(shí)有前途。
以上就是淺談swoole的作用與原理的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于swoole的作用與原理的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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