本文示例代碼詳見:https://github.com/52fhy/swoole_demo。
簡介
Swoole是一個PHP擴展,提供了PHP語言的異步多線程服務器,異步TCP/UDP網絡客戶端,異步MySQL,異步Redis,數據庫連接池,AsyncTask,消息隊列,毫秒定時器,異步文件讀寫,異步DNS查詢。 Swoole內置了Http/WebSocket服務器端/客戶端、Http2.0服務器端。
Swoole: PHP的異步、并行、高性能網絡通信引擎
http://www.swoole.com/
Github:
https://github.com/swoole
https://github.com/matyhtf
安裝
Swoole需要使用源碼安裝。暫無Windows版擴展。
源碼安裝
wget -O swoole.zip https://github.com/swoole/swoole-src/archive/v1.9.11.zip
unzip swoole.zip
cd swoole
phpize
./configure
make && make install
pecl安裝
由于pecl是需要編譯的,所以需要先安裝編譯器(已安裝編譯器可以忽略):
yum install -y gcc gcc-c++ make cmake bison autoconf
然后:
pecl install swoole
pecl install redis
pecl安裝擴展完成后會提示添加so文件到php.ini。示例:
Build process completed successfully
Installing '/usr/lib64/php/modules/swoole.so'
install ok: channel://pecl.php.net/swoole-1.9.11
configuration option "php_ini" is not set to php.ini location
You should add "extension=swoole.so" to php.ini
添加示例:
[swoole]
extension = /usr/lib64/php/modules/swoole.so
Swoole的進程模型
運行模式
Swoole目前總共有三種運行模式,默認為多進程模式(SWOOLE_PROCESS
)。其中Base模式基本沒有生產應用價值;協程模式暫時還處于預覽階段;還有一種就是Swoole的多進程模式,也是官方目前最推薦用于生產環(huán)境的模式。
$serv = new swoole_server(string $host, int $port, int $mode = SWOOLE_PROCESS, int $sock_type = SWOOLE_SOCK_TCP);
實例分析
我們來使用實例進行分析:
<?php
$server = new \swoole_server("127.0.0.1",8088);//默認是多進程模式、TCP類型
$server->on('connect', function ($serv, $fd){ });
$server->on('receive', function ($serv, $fd, $from_id, $data){ });
$server->on('close', function ($serv, $fd){ });
$server -> start();
繼續(xù)在Shell中輸入以下命令:
php swoole_tcp_server.php
pstree -ap|grep swoole_tcp_server
| | `-php,2454 swoole_tcp_server.php
| | |-php,2456 swoole_tcp_server.php
| | | `-php,2458 swoole_tcp_server.php
從系統(tǒng)的輸出中,我們可以很容看出server其實有3個進程,進程的pid分別是2454、2456、2458,其中2454是2456的父進程,而2456又是2458的父進程。
所以,其實我們雖然看起來只是啟動了一個Server,其實最后產生的是三個進程。
這三個進程中,所有進程的根進程(2454),就是所謂的Master
進程;而2456進程,則是Manager
進程;最后的2458進程,是Worker
進程。
基于此,我們簡單梳理一下,當執(zhí)行的start方法之后,發(fā)生了什么:
- 守護進程模式下,當前進程fork出Master進程,然后退出,Master進程觸發(fā)OnMasterStart事件。
- Master進程啟動成功之后,fork出Manager進程,并觸發(fā)OnManagerStart事件。
- Manager進程啟動成功時候,fork出Worker進程,并觸發(fā)OnWorkerStart事件。
非守護進程模式下,則當前進程直接作為Master進程工作。
所以,一個最基礎的Swoole Server,至少需要有3個進程,分別是Master進程、Manager進程和Worker進程。
事實上,一個多進程模式下的Swoole Server中,有且只有一個Master進程;有且只有一個Manager進程;卻可以有n個Worker進程。
進程模型
Master
進程是一個多線程進程,其中有一組非常重要的線程,叫做Reactor
線程(組),每當一個客戶端連接上服務器的時候,都會由Master進程從已有的Reactor線程中,根據一定規(guī)則挑選一個,專門負責向這個客戶端提供維持鏈接、處理網絡IO與收發(fā)數據等服務。分包拆包等功能也是在這里完成。
Manager
進程,某種意義上可以看做一個代理層,它本身并不直接處理業(yè)務,其主要工作是將Master進程中收到的數據轉交給Worker進程,或者將Worker進程中希望發(fā)給客戶端的數據轉交給Master進程進行發(fā)送。
Manager
進程還負責監(jiān)控Worker進程,如果Worker進程因為某些意外掛了,Manager進程會重新拉起新的Worker進程,有點像Supervisor的工作。而這個特性,也是最終實現熱重載的核心機制。
Worker
進程其實就是處理各種業(yè)務工作的進程,Manager將數據包轉交給Worker進程,然后Worker進程進行具體的處理,并根據實際情況將結果反饋給客戶端。
我們可以總結出來上面簡單的Server,當客戶端連接的時候這個過程中,三種進程之間是怎么協作的:
- Client主動Connect的時候,Client實際上是與Master進程中的某個Reactor線程發(fā)生了連接。
- 當TCP的三次握手成功了以后,由這個Reactor線程將連接成功的消息告訴Manager進程,再由Manager進程轉交給Worker進程。
- 在這個Worker進程中觸發(fā)了OnConnect的方法。
- 當Client向Server發(fā)送了一個數據包的時候,首先收到數據包的是Reactor線程,同時Reactor線程會完成組包,再將組好的包交給Manager進程,由Manager進程轉交給Worker。
- 此時Worker進程觸發(fā)OnReceive事件。
- 如果在Worker進程中做了什么處理,然后再用Send方法將數據發(fā)回給客戶端時,數據則會沿著這個路徑逆流而上。
Swoole進程/線程結構圖:
現在,我們基于上面的例子修改代碼,來看看一個簡單的多進程Swoole Server的幾個基本配置:
<?php
$server->set(array(
'demonize' => false,//是否后臺運行
'reactor_num' => 2,
'worker_num' => 4
));
$server -> start();
reactor_num
:表示Master進程中,Reactor線程總共開多少個,注意,這個可不是越多越好,因為計算機的CPU是有限的,所以一般設置為與CPU核心數量相同,或者兩倍即可。
worker_num
:表示啟動多少個Worker進程,同樣,Worker進程數量不是越多越好,仍然設置為與CPU核心數量相同,或者兩倍即可。
我們可以在Shell里運行,使用pstree查看進程模型結構:
php swoole_tcp_server.php
pstree -ap|grep swoole_tcp
| | `-php,2505 swoole_tcp_server.php
| | |-php,2507 swoole_tcp_server.php
| | | |-php,2510 swoole_tcp_server.php
| | | |-php,2511 swoole_tcp_server.php
| | | |-php,2512 swoole_tcp_server.php
| | | `-php,2513 swoole_tcp_server.php
回調函數
Swoole作為Server時,回調函數有很多。但可以簡單分個類:
- 進程啟動時執(zhí)行的:onStart、onManagerStart、onWorkerStart;onWorkerStop、onManagerStop、onShutdown;onWorkerError
- 客戶端交互時觸發(fā)的:onReceive/onRequest/onPacket/onMessage、onOpen/onConnect、onClose
- Task:onTask、onFinish
- Timer:onTimer
事件執(zhí)行順序:
- 所有事件回調均在
$server->start
后發(fā)生 - 服務器關閉程序終止時最后一次事件是
onShutdown
- 服務器啟動成功后,
onStart/onManagerStart/onWorkerStart
會在不同的進程內并發(fā)執(zhí)行。 -
onReceive/onConnect/onClose/onTimer
在worker進程(包括task進程)中各自觸發(fā) - worker/task進程啟動/結束時會分別調
用onWorkerStart/onWorkerStop
-
onTask
事件僅在task進程中發(fā)生 - onFinish事件僅在worker進程中發(fā)生
-
onStart/onManagerStart/onWorkerStart
3個事件的執(zhí)行順序是不確定的 - UDP協議下只有
onReceive
事件,沒有onConnect/onClose
事件 - 如果未設置
onPacket
回調函數,收到UDP數據包默認會回調onReceive
函數 -
onOpen
事件回調是可選的:當WebSocket客戶端與服務器建立連接并完成握手后會回調此函數
實際使用的時候不是所有回調都可以使用的,例如UDP服務器沒有onConnect/onClose
;例如接收數據,在WebSocket里使用onReceive,在HttpServer使用onRequest,在UDPServer使用onPacket。
示例:
<?php
$server = new \swoole_server("127.0.0.1",8088);
$server->set(array(
'daemonize' => false,
'reactor_num' => 2,
'worker_num' => 4
));
$server->on('connect', function ($serv, $fd){
echo "client connect. fd is {$fd}\n";
});
$server->on('receive', function ($serv, $fd, $from_id, $data){
echo "client connect. fd is {$fd}\n";
});
$server->on('close', function ($serv, $fd){
echo "client close. fd is {$fd}\n";
});
// 以下回調發(fā)生在Master進程
$server->on("start", function (\swoole_server $server){
echo "On master start.\n";
});
$server->on('shutdown', function (\swoole_server $server){
echo "On master shutdown.\n";
});
// 以下回調發(fā)生在Manager進程
$server->on('ManagerStart', function (\swoole_server $server){
echo "On manager start.\n";
});
$server->on('ManagerStop', function (\swoole_server $server){
echo "On manager stop.\n";
});
// 以下回調也發(fā)生在Worker進程
$server->on('WorkerStart', function (\swoole_server $server, $worker_id){
echo "Worker start\n";
});
$server->on('WorkerStop', function(\swoole_server $server, $worker_id){
echo "Worker stop\n";
});
$server->on('WorkerError', function(\swoole_server $server, $worker_id, $worker_pid, $exit_code){
echo "Worker error\n";
});
$server -> start();
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