了解swoole运行模式，加速laravel应用

摘要：负责解释执行文件生成响应，最终返回给，展现至前端。相比于传统架构，进程模型最大的特点在于其多线程模式处理网络请求，使得其能轻松应对大量连接。这要求开发人员对于多进程的运行模式有更清晰的认识更容易内存泄露。

一、Swoole
Swoole号称重新定义了PHP，它是一个PHP扩展，使得PHP可以使用异步的方式执行，就像node一样，而且还能使用socket，为PHP提供了一系列异步IO、事件驱动、并行数据结构功能。
Swoole4支持完整的协程编程模式，可以使用完全同步的代码实现异步程序。PHP代码无需额外增加任何关键词，底层自动进行协程调度，实现异步IO 。
nodejs能实现的swoole几乎都能实现，而且性能比nodejs更高，毕竟nodejs是单线程的无法充分发挥cpu性能，swoole是多线程的可以充分发挥cpu的性能。
Swoole高效跟传统的web开发有什么区别，除了传统的LAMP/LNMP同步开发模式，swoole的异步开发模式是怎样的，如何保持高效？

二、传统web开发模式
PHP web开发采用的方式是LAMP/LNMP架构，即Linux、Nginx，Mysql和PHP。这里以nginx来举例，大致结构为：

当请求进入时，web server将请求转交给PHP-FPM,PHP-FPM是一个进程池架构的FastCGI服务,内置PHP解释器。FPM负责解释执行PHP文件生成响应，最终返回给web server，展现至前端。PHP文件中实现了许多业务逻辑，包括Mysql和Nosql的访问，调用第三方应用等等。
这样的结构php-fpm和nginx的配合已经运行得足够好,但是由于php-fpm本身是同步阻塞进程模型,在请求结束后释放所有的资源（包括框架初始化创建的一系列对象）,导致PHP进程“空转”（创建<-->销毁<-->创建）消耗大量的CPU资源,从而导致单机的吞吐能力有限。

每次请求处理的过程都意味着一次PHP文件解析，环境设置等不必要的耗时操作PHP进程处理完即销毁，无法在PHP程序中使用连接池等技术实现性能优化。

三、Swoole运行模式
针对传统架构的问题，swoole从PHP扩展出发，解决了上述问题，对于swoole的进程模型，我们已经了解过了。

相比于传统架构，Swoole进程模型最大的特点在于其多线程Reactor模式处理网络请求，使得其能轻松应对大量连接。

除此之外的优点还包括：

全异步非阻塞，占用资源开销小，程序执行效率高

程序运行只解析加载一次PHP文件，避免每次请求的重复加载

进程常驻，使得连接池和请求之间信息传递等的实现成为可能

四、为什么要在 Swoole 上运行 Laravel?
Laravel框架启动的时候需要加载很多文件，再加上其出了名的生态环境好，所以在开发过程中我们就会发现有非常多的已经造好的轮子，这也就使得Laravel的一次启动的磁盘IO特别高（就是要加载很多文件嘛）
laravel生命周期需要在每次请求的时候都执行一遍。因为单个请求创建的环境在请求执行结束后会立即销毁。
换句话说， 在传统的 PHP 生命周期中， 为了脚本执行而浪费了大量的时间去创建和销毁资源。想象一下像 Laravel 这样的框架， 在每次请求中需要加载多少文件? 同时也浪费了大量的 I/O 操作。

因此如果我们利用 Swoole 内置一个应用级别的 Server， 并且所有脚本文件在加载一次之后便可以保存在内存中呢？ 这就是为什么我们需要尝试在 Swoole 上运行 Laravel。 Swoole 可以提供强大性能而 Laravel 则可以提供优雅代码结构使用。这俩儿真是完美组合 !

五、使用Swoole提升Laravel的性能
在现有的轮子中，感觉下面这两个还是非常不错的，可以自行选择

swooletw/laravel-swoole

garveen/laravoole

本人选择了第一个来测试
使用composer安装：

composer require swooletw/laravel-swoole

如果你使用的是laravel，那么在 config/app.php 的 providers 数组中加上

SwooleTWHttpLaravelServiceProvider::class,

如果你使用的是lumen，那么在 bootstrap/app.php 中加入如下代码

$app->register(SwooleTWHttpLumenServiceProvider::class);

将配置文件导出到 config 目录下

php artisan vendor:publish --provider="SwooleTWHttpHttpServiceProvider"

然后可以去 config/swoole_http.php 中配置信息

"server" => [
        "host" => env("SWOOLE_HTTP_HOST", "0.0.0.0"),//监听任意ip
        "port" => env("SWOOLE_HTTP_PORT", "1215"),
        "options" => [
            "pid_file" => env("SWOOLE_HTTP_PID_FILE", base_path("storage/logs/swoole_http.pid")),
            "log_file" => env("SWOOLE_HTTP_LOG_FILE", base_path("storage/logs/swoole_http.log")),
            "daemonize" => env("SWOOLE_HTTP_DAEMONIZE", 1),//1-程序将转入后台作为守护进程运行
        ],
],

swoole_http.php 里还提供配置 providers 数组，

"providers" => [
    // AppProvidersAuthServiceProvider::class,
]

因为使用swoole作为http后，这些providers会被存到内存中，所以这里配置的是每次请求都想要重新注册和重新启动的providers。
现在，你可以执行以下的命令来启动 Swoole HTTP 服务。

$ php artisan swoole:http start

然后你可以看到以下信息：

Starting swoole http server...
Swoole http server started: 

现在可以通过访问 http://127.0.0.1:1215 来进入 Laravel 应用。
注意：该拓展是不支持热启动的，所以每次有代码更新都要重启服务 php artisan swoole:http restart

六、性能测试
使用Apache的ab测试工具

ab -n 1000 -c 10 http://127.0.0.1:1215/

参数说明：-n 1000个请求 -c 10个并发数

图一是使用swoole作为应用服务器，图二是apache服务器
测试环境在虚拟机中，电脑配置也较差，性能没有完全发挥出来，可以看到apache只完成197次请求就扛不住压力了，swoole HTTP服务 完成了压测，性功完全碾压apache服务器。

七、使用Nginx代理

swoole在官网也提到过：swoole_http_server对Http协议的支持并不完整，建议仅作为应用服务器。并且在前端增加Nginx作为代理。
那么，我们就增加需要配置nginx.conf里的server：

server {
    listen 80;
    server_name your.domain.com;
    root /path/to/laravel/public;
    index index.php;

    location = /index.php {
        # Ensure that there is no such file named "not_exists"
        # in your "public" directory.
        try_files /not_exists @swoole;
    }

    location / {
        try_files $uri $uri/ @swoole;
    }

    location @swoole {
        set $suffix "";

        if ($uri = /index.php) {
            set $suffix "/";
        }

        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header SERVER_PORT $server_port;
        proxy_set_header REMOTE_ADDR $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

        # IF https
        # proxy_set_header HTTPS "on";

        proxy_pass http://127.0.0.1:1215$suffix;
    }
}

配置可参考swoole方文档官 Nginx/Apache配置
至此，大功告成，你可以像平常一样访问你的网站了。

八、使用swoole和传统php开发的缺点
本文主要介绍了使用swoole作为laravel的应服务器，最后说下使用swoole和传统php开发的缺点。
1、更难上手。这要求开发人员对于多进程的运行模式有更清晰的认识
2、更容易内存泄露。在处理全局变量，静态变量的时候一定要小心，这种不会被GC清理的变量会存在整个生命周期中，如果没有正确的处理，很容易消耗完所有的内存。在php-fpm下，php代码执行完内存就会被完全释放。

参考链接：在Laravel中使用swoole来取代nginx作为http服务器，使用swoole加速你的laravel应用