首先 swoole 是 php 的一個(gè)擴(kuò)展程序
swoole 是一個(gè)為 php 用 c 和 c++ 編寫的基于事件的高性能異步 & 協(xié)程并行網(wǎng)絡(luò)通信引擎
swoole 是一個(gè)多進(jìn)程模型的框架，當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程 swoole 應(yīng)用時(shí)，一共會(huì)創(chuàng)建 2+n+m 個(gè)進(jìn)程，n 為 worker 進(jìn)程數(shù)，m 為 TaskWorker 進(jìn)程數(shù)，1 個(gè) master 進(jìn)程和一個(gè) manager 進(jìn)程，關(guān)系如下圖所示
Master 進(jìn)程為主進(jìn)程，該進(jìn)程會(huì)創(chuàng)建 Manager 進(jìn)程、Reactor 線程等工作進(jìn) / 線程
1、Reactor 線程:
- 負(fù)責(zé)維護(hù)客戶端
TCP連接、處理網(wǎng)絡(luò)IO、處理協(xié)議、收發(fā)數(shù)據(jù) - 完全是異步非阻塞的模式
- 全部為
C代碼，除Start/Shudown事件回調(diào)外，不執(zhí)行任何 PHP 代碼 - 將
TCP客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)緩沖、拼接、拆分成完整的一個(gè)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包 Reactor以多線程的方式運(yùn)行
2、Worker 進(jìn)程：
- 接受由
Reactor線程投遞的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，并執(zhí)行PHP回調(diào)函數(shù)處理數(shù)據(jù) - 生成響應(yīng)數(shù)據(jù)并發(fā)給
Reactor線程，由Reactor線程發(fā)送給TCP客戶端 - 可以是異步非阻塞模式，也可以是同步阻塞模式
Worker以多進(jìn)程的方式運(yùn)行
3、TaskWorker 進(jìn)程 ：
- 接受由
Worker進(jìn)程通過swoole_server->task/taskwait方法投遞的任務(wù) - 處理任務(wù)，并將結(jié)果數(shù)據(jù)返回（使用
swoole_server->finish）給Worker進(jìn)程 - 完全是同步阻塞模式
TaskWorker以多進(jìn)程的方式運(yùn)行
A: 網(wǎng)絡(luò)通信引擎
網(wǎng)絡(luò)通信引擎，是為 php 提供網(wǎng)絡(luò)通信能力的，傳統(tǒng)的 php 程序都是啟動(dòng) php-fpm，前邊再有一層 nginx 或者 apache，打開瀏覽器訪問就 OK，但是從瀏覽器訪問到服務(wù)器這一階段涉及到了網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)求，但是這一階段跟 php 腳本沒有任何的關(guān)系，php 只需要處理好數(shù)據(jù)生成需要展示的內(nèi)容就完成使命了，聲明周期當(dāng)中，請(qǐng)求到來前和請(qǐng)求完成后都沒有 php 腳本什么事，而 swoole 提供的一大能力就是擴(kuò)展了 php 的生命周期，無需 php-fpm 或者 nginx 或者 apache 之類的工具幫助就可以啟動(dòng)一個(gè) web 服務(wù)，并且從服務(wù)啟動(dòng)前，啟動(dòng)后，鏈接進(jìn)入，請(qǐng)求到來，請(qǐng)求結(jié)束，鏈接切斷，服務(wù)終止都在 php 腳本的掌控之中，這樣的話 php 腳本就會(huì)涉及到大量的網(wǎng)絡(luò)通訊處理，而這個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊處理的能力正是來源于 swoole! 網(wǎng)絡(luò)通信引擎，是為 php 提供網(wǎng)絡(luò)通信能力的，傳統(tǒng)的 php 程序都是啟動(dòng) php-fpm，前邊再有一層 nginx 或者 apache，打開瀏覽器訪問就 OK，但是從瀏覽器訪問到服務(wù)器這一階段涉及到了網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)求，但是這一階段跟 php 腳本沒有任何的關(guān)系，php 只需要處理好數(shù)據(jù)生成需要展示的內(nèi)容就完成使命了，聲明周期當(dāng)中，請(qǐng)求到來前和請(qǐng)求完成后都沒有 php 腳本什么事，而 swoole 提供的一大能力就是擴(kuò)展了 php 的生命周期，無需 php-fpm 或者 nginx 或者 apache 之類的工具幫助就可以啟動(dòng)一個(gè) web 服務(wù)，并且從服務(wù)啟動(dòng)前，啟動(dòng)后，鏈接進(jìn)入，請(qǐng)求到來，請(qǐng)求結(jié)束，鏈接切斷，服務(wù)終止都在 php 腳本的掌控之中，這樣的話 php 腳本就會(huì)涉及到大量的網(wǎng)絡(luò)通訊處理，而這個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊處理的能力正是來源于 swoole!
B：基于事件的高性能異步
同步：
就拿讀取文件內(nèi)容來說吧
file_get_contents () 執(zhí)行完才能執(zhí)行下邊的代碼 這樣就很容易造成程序的阻塞
否則下邊的代碼就無法輸出文件的內(nèi)容
傳統(tǒng) php 都是這樣阻塞式的順序執(zhí)行的
這是常見的同步編程
異步：
代碼在執(zhí)行到 ajax 的時(shí)候，函數(shù)會(huì)直接返回，你馬上就可以看到屏幕上打印出的 lol
這就是異步，這樣你永遠(yuǎn)不會(huì)被 IO 阻塞，但是它帶來了新的問題，在你運(yùn)行到 lol 之后你就不知道現(xiàn)在代碼運(yùn)行到哪里去了，你只能等待回調(diào)被觸發(fā)，然后屏幕上打印響應(yīng)的 log, 它的執(zhí)行不是單層順序的，而是嵌套的
如果在業(yè)務(wù)代碼當(dāng)中 這樣層層嵌套可讀性可想而知
當(dāng)然這是前端異步請(qǐng)求后端接口
swoole 當(dāng)中處理異步回調(diào)嵌套使用的是協(xié)程
你知道什么叫協(xié)程嗎？你知道線程是干啥的嗎？你又知道進(jìn)程嗎？
如果想深入了解 swoole 的強(qiáng)大之處 你還得要了解傳統(tǒng) php 的 lnmp 環(huán)境的整套運(yùn)行機(jī)制，這些你都了解嗎？
目前 swoole 當(dāng)中的異步也是協(xié)程化的，所以你必須充分理解協(xié)程到底是個(gè)什么東西！
C：協(xié)程
到底什么是協(xié)程？
通俗的說，協(xié)程就是一段段協(xié)作方式執(zhí)行的程序，協(xié)作來完成一件事，協(xié)作就是協(xié)同作業(yè)。我們知道團(tuán)隊(duì)協(xié)同來做事，比個(gè)人單獨(dú)來做事，效率肯定要高，因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)協(xié)同可以發(fā)揮各成員的能動(dòng)性、優(yōu)勢互補(bǔ)。這是拿人來比喻。我們拿做事來比喻舉個(gè)例子：比如我們做飯，比如有以下環(huán)節(jié)洗菜、切菜、燒水、炒菜、煮米飯，人作為主體來操作，那么如果按部就班的做，先燒水，再洗菜，在切菜，再炒菜，再煮飯，那這頓飯要做很長時(shí)間比如總共 30 分鐘吧，如果我們通過協(xié)同方式，先燒水，放灶火上就可以做其他洗菜、切菜的準(zhǔn)備，再煮米飯，然后再來洗菜、切菜，再查看煮米飯，再炒菜，…，如此循環(huán)往復(fù)切換，最后水燒好，米飯也煮好了，菜也炒好了，飯也 OK 了，這樣我們耗時(shí)可能只有 10-15 分鐘，看到了嗎，這就是生活中的 “協(xié)程”，由人來合理調(diào)度安排不同的環(huán)節(jié)，充分利用各種不同的資源和時(shí)間，來達(dá)到提高效率。協(xié)程是計(jì)算機(jī)程序，調(diào)用的則是不同的程序，處理者主要由 CPU 完成，處理對(duì)象是各種 IO 資源，處理的方式是不同的語言編寫的程序。我們知道，CPU 可以調(diào)度不同的程序，讓程序調(diào)用不同的 IO 資源，最初的進(jìn)程是通過 CPU 頻繁的切換來完成調(diào)用程序的，是操作系統(tǒng)按一定算法分配的時(shí)間片搶占被動(dòng)方式來切換的，未考慮程序?qū)嶋H執(zhí)行狀況，這樣切換程序會(huì)帶來一定問題，而協(xié)程作為一種新的工作模式，可以讓程序協(xié)作方式來執(zhí)行，在需要使用 CPU 時(shí)，交給程序處理，遇到耗時(shí)的 IO 資源操作時(shí)會(huì)讓出 CPU，交給處理其他程序，這樣互相協(xié)作來執(zhí)行，而不是搶占式的，就像交通規(guī)則，大家都遵守按一定規(guī)則禮讓先行，不隨便搶道，協(xié)同方式，程序都會(huì)執(zhí)行的良好。
我們來看具體的案例：
go(function () {
echo "hello go1 \n";
});
echo "hello main \n";
go(function () {
echo "hello go2 \n";
});上面的代碼執(zhí)行結(jié)果:
root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# php co.php
hello go1
hello main
hello go2執(zhí)行結(jié)果和我們平時(shí)寫代碼的順序，好像沒啥區(qū)別。實(shí)際執(zhí)行過程:
- 運(yùn)行此段代碼，系統(tǒng)啟動(dòng)一個(gè)新進(jìn)程
- 遇到
go(), 當(dāng)前進(jìn)程中生成一個(gè)協(xié)程，協(xié)程中輸出heelo go1, 協(xié)程退出 - 進(jìn)程繼續(xù)向下執(zhí)行代碼，輸出
hello main - 再生成一個(gè)協(xié)程，協(xié)程中輸出
heelo go2, 協(xié)程退出
我們來稍微改一改，體驗(yàn)協(xié)程的調(diào)度:
use Co;
go(function () {
Co::sleep(1); // 只新增了一行代碼
echo "hello go1 \n";
});
echo "hello main \n";
go(function () {
echo "hello go2 \n";
});\Co::sleep () 函數(shù)功能和 sleep () 差不多，但是它模擬的是 IO 等待 (IO 后面會(huì)細(xì)講). 執(zhí)行的結(jié)果如下:
root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# php co.php
hello main
hello go2
hello go1怎么不是順序執(zhí)行的呢？實(shí)際執(zhí)行過程:
- 運(yùn)行此段代碼，系統(tǒng)啟動(dòng)一個(gè)新進(jìn)程
- 遇到
go(), 當(dāng)前進(jìn)程中生成一個(gè)協(xié)程 - 協(xié)程中遇到 IO 阻塞 (這里是
Co::sleep()模擬出的 IO 等待), 協(xié)程讓出控制，進(jìn)入?yún)f(xié)程調(diào)度隊(duì)列 - 進(jìn)程繼續(xù)向下執(zhí)行，輸出
hello main - 執(zhí)行下一個(gè)協(xié)程，輸出
hello go2 - 之前的協(xié)程準(zhǔn)備就緒，繼續(xù)執(zhí)行，輸出
hello go1
到這里，已經(jīng)可以看到 swoole 中 協(xié)程與進(jìn)程的關(guān)系 , 以及 協(xié)程的調(diào)度 , 我們再改一改剛才的程序
go(function () {
Co::sleep(1);
echo "hello go1 \n";
});
echo "hello main \n";
go(function () {
Co::sleep(1);
echo "hello go2 \n";
});我想你已經(jīng)知道輸出是什么樣子了：
root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# php co.php
hello main
hello go1
hello go2協(xié)程快在哪？減少 IO 阻塞導(dǎo)致的性能損失
大家可能聽到使用協(xié)程的最多的理由，可能就是 協(xié)程快. 那看起來和平時(shí)寫得差不多的代碼，為什么就要快一些呢？一個(gè)常見的理由是，可以創(chuàng)建很多個(gè)協(xié)程來執(zhí)行任務(wù)，所以快. 這種說法是對(duì)的，不過還停留在表面
首先，一般的計(jì)算機(jī)任務(wù)分為 2 種
- CPU 密集型，比如加減乘除等科學(xué)計(jì)算
- IO 密集型，比如網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，文件讀寫等
其次，高性能相關(guān)的 2 個(gè)概念 - 并行：同一個(gè)時(shí)刻，同一個(gè) CPU 只能執(zhí)行同一個(gè)任務(wù)，要同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，就需要有多個(gè) CPU 才行
- 并發(fā)：由于 CPU 切換任務(wù)非?？欤斓饺祟惪梢愿兄臉O限，就會(huì)有很多任務(wù) 同時(shí)執(zhí)行 的錯(cuò)覺
了解了這些，我們再來看協(xié)程，協(xié)程適合的是 IO 密集型 應(yīng)用，因?yàn)閰f(xié)程在 IO 阻塞 時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)度，減少 IO 阻塞導(dǎo)致的時(shí)間損失！
協(xié)程在遇到 IO 阻塞的時(shí)候會(huì)讓出 cpu 的控制權(quán)，其他協(xié)程拿到去執(zhí)行其他協(xié)程的任務(wù)，當(dāng) IO 阻塞過去之后回過頭來繼續(xù)往下執(zhí)行！
要點(diǎn)：
- 協(xié)程在阻塞的時(shí)候只是阻塞了當(dāng)前這個(gè)協(xié)程 并不會(huì)阻塞整個(gè)的進(jìn)程 因?yàn)閰f(xié)程是在線程內(nèi)部的，即使阻塞了也會(huì)讓出控制權(quán)，掛起，等待當(dāng)前協(xié)程的 IO 不阻塞在回過頭來繼續(xù)執(zhí)行，也就是同步的代碼完成了異步的功能！相當(dāng)強(qiáng)悍！
- 從宏觀的角度看，程序員搞出來的多個(gè)協(xié)程在不發(fā)生任何協(xié)程阻塞的前提是是順序執(zhí)行的 一旦發(fā)生阻塞 你可以把多個(gè)協(xié)程理解為并行的 同時(shí)在執(zhí)行的！
- 協(xié)程是在單進(jìn)程單線程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)的 你可以在里面實(shí)現(xiàn)成千上萬的協(xié)程 并且效果極高！ 每個(gè)協(xié)程去干不同的事！協(xié)作制的無需加鎖沒有搶占，串行的！什么叫串行呢？每次執(zhí)行一個(gè)協(xié)程 遇到 IO 阻塞 掛起 執(zhí)行接下來的程序 可能還是個(gè)協(xié)程 如果再遇到 IO 阻塞再掛起 繼續(xù)往下執(zhí)行 當(dāng) IO 阻塞完成回過頭來繼續(xù)往下執(zhí)行沒執(zhí)行完的協(xié)程程序 每次都是一個(gè)協(xié)程在執(zhí)行，串行化的！
- 協(xié)程之間每秒可以進(jìn)行百萬千萬次切換！ 線程之間切換需要加鎖 加鎖就很浪費(fèi)資源！進(jìn)程間切換更浪費(fèi)資源，因?yàn)樯暇€文很大！更多詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)自行百度！
- 協(xié)程很小切換還快 每秒百萬千萬級(jí)別的切換 所以 一個(gè)進(jìn)程里面 只要你的內(nèi)存夠用 你就可以無止境的創(chuàng)造協(xié)程出來干事情！
- 事件驅(qū)動(dòng)和異步為 swoole 提供了高性能 而協(xié)程解決了異步回調(diào)代碼嵌套的問題 提高了代碼可讀性和維護(hù)性 也是 swoole 最大的特色！
d：混合服務(wù)器
你可以隨意創(chuàng)建一個(gè) http tcp websocket http2 服務(wù) 并且能輕松承載成千上萬的請(qǐng)求
這個(gè)可以去官網(wǎng) 看如何創(chuàng)建 http 服務(wù) tcp 服務(wù) websocket 服務(wù)
websocket 是 http 升級(jí)而來的 創(chuàng)建了 websocket 服務(wù)就自帶了 http 服務(wù)
創(chuàng)建好服務(wù) 直接 start 就可以運(yùn)行一個(gè) http 服務(wù)或者其他 tcp 等的服務(wù)了 而無需 nginx apache 的任何參與！
有服務(wù)端必有客戶端 我們可以在代碼里面通過
new Swoole\Coroutine\Http\Client(127.0.0.1,9501)；
去鏈接 http 服務(wù)器
當(dāng)然其他的也一樣 自己去看手冊 這里只是說明 swoole 有多么的強(qiáng)大
e：協(xié)程之間通訊 channel
通道（channel）是協(xié)程之間通信交換數(shù)據(jù)的唯一渠道，而協(xié)程 + 通道的開發(fā)組合即為著名的 csp 編程模型
在 swoole 當(dāng)中 channel 常用于連接池的實(shí)現(xiàn)和協(xié)程并發(fā)的調(diào)度
如圖所示 第一個(gè)協(xié)程執(zhí)行完成之后我們會(huì)往 channel 通道當(dāng)中 push 一個(gè)元素 第二個(gè)也是 當(dāng)然第一個(gè)一定是 IO 阻塞的 第二個(gè)沒有 我們在 for 循環(huán)里面 獲取 channel 里面的值的時(shí)候由于第一個(gè)阻塞 $chan->pop () 也是阻塞的 因?yàn)檎w都是在一個(gè)協(xié)程里面 只有當(dāng)大的協(xié)程里面的兩個(gè)小協(xié)程都完成了 這里的 $chan->pop 才會(huì)執(zhí)行 接觸阻塞 最后才會(huì)執(zhí)行 echo 語句！ 這是 swoole 當(dāng)中協(xié)程并發(fā)的一個(gè)很好的案例應(yīng)用
f：毫秒定時(shí)器
毫秒定時(shí)器是異步回調(diào)的方式來實(shí)現(xiàn)的！
還可以使用協(xié)程方式 采用同步阻塞的方式來實(shí)現(xiàn)定時(shí)器！
之前用 sleep 會(huì)阻塞整個(gè)進(jìn)程 現(xiàn)在你在協(xié)程里面搞 Co:sleep (0.1) 阻塞的是當(dāng)前協(xié)程 而不會(huì)阻塞整個(gè)進(jìn)程！
