php異步編程

antyiwei 發布于2019-07-01 11:15 / 1552人閱讀

摘要：配合或者自身的已經可以滿足很多請求異步化的需求。協程與異步既然協程可以被中斷，那么只要在程序發起請求后發起事件循環，然后用返回，然后程序繼續執行主程序部分，等事件返回后觸發函數，執行或來繼續執行協程部分。

前言

我對 php 異步的知識還比較混亂，寫這篇是為了整理，可能有錯。

傳統的 php-fpm 一個進程執行一個請求，要達到多少并發，就要生成多少個進程。更糟糕的是每次請求都需要重新編譯執行，導致并發一直上不來。因此出現了 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通過事件循環，讓程序一直停留在內存，等待外部請求，達到高并發。

為什么需要異步 先來看一個例子

在工作目錄下新建文件 slowServer.php


開啟服務
$ php -S localhost:8081 slowServer.php
開另一個終端，安裝依賴
$ 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
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; // 只開一個進程

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

Worker::runAll();
開啟服務器
php worker.php start
在瀏覽器開啟兩個標簽，都打開網址 http://localhost:8082 。這時可以看到終端輸出“1”，過了一會兒又輸出“1”，原因是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，等第一個請求結束后，才開始處理第二個請求。也就是說請求是一個一個執行的，要達到多少個并發，就要建立多少個進程，跟 php-fpm 一樣。現在修改一下代碼
$http_worker->onMessage = function($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();
};
現在打開服務，再在瀏覽器發起請求，發現第二個“1”在請求后就馬上輸出了，而這時第一個請求還沒結束。這表明進程不再阻塞，并發量取決于 cpu 和 內存，而不是進程數。
為什么需要異步
通過上面的例子已經很明白了，reactphp 框架通過把 http 請求變成異步，讓 onMessage 函數變成非阻塞，cpu 可以去處理下一個請求。即從 cpu 循環等待 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，可以處理其他計算任務。 如果你想知道怎么用框架實現異步，看到這里就可以了。WorkerMan 配合 ReactPHP 或者自身的 AsyncTcpConnection 已經可以滿足很多 io 請求異步化的需求。下面繼續討論這些框架是怎么做到異步的。
哪些地方應該被做成異步
通過上面的例子已經知道一旦執行到不需要 cpu，但是要等待 io 的時候，應該把 io 的過程做成異步。
實現事件循環
上面的例子是通過 reactphp 把 http 請求變成了異步，其實 WorkerMan 框架本身也是異步的，下面來看看 WorkerMan 是怎么使 onMessage 函數可以異步接受請求。先來新建下面這個文件 react.php
add();
$eventBase->loop(); // 開始循環
開始執行
$ php react.php
在另一個終端執行
telnet 127.0.0.1 8081
這時就會看到第一個終端輸出"1"。
我之前寫過一篇文章《php使用epoll》，是這篇文章的基礎。那篇文章里事件回調是通過定時來實現，即
$event->add($seconds);
而這里，事件回調是通過檢測 fd 是否有寫入內容來實現，這個過程不需要 cpu 參與。當 fd 有內容寫入時，會調函數 "react"，這時開始使用 cpu。如果這時候進程執行另一個異步請求，比如用 reactphp 框架請求一個網頁，那么程序會讓出 cpu，此時如果有另一個請求進來，就可以回調執行另一個 "react" 函數。由此提高了并發量。
協程
生成器 Generater
這是生成器的 PHP 官方文檔 http://php.net/manual/zh/lang...

生成器就是每次程序執行到 yield 的時候保存狀態，然后返回 $i，是否繼續執行 gen_one_to_three 里的循環，取決于主程序是否繼續調用
什么是協程
上面的程序另一種寫法是

由此可見，協程就是一種對函數的封裝，使其變成一種可以被中斷的函數，行為更像是子進程或子線程，而不是函數。協程的具體寫法這里不細寫，因為協程的寫法十分復雜，可能需要再做一層封裝才能好用。
協程與異步
既然協程可以被中斷，那么只要在程序發起請求后發起事件循環，然后用 yield 返回，然后程序繼續執行主程序部分，等事件返回后觸發函數，執行 Generatot::next() 或 Generator::send() 來繼續執行協程部分。封裝好后就好像沒有異步回調函數一樣，和同步函數很像。
現在已經有 ampphp 和 swoole 兩個框架封裝了協程，有興趣可以了解一下。

國外還有 https://amphp.org 和 https://reactphp.org 這兩個框架
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