php异步编程

antyiwei 发布于2019-07-01 11:15 / 1551人阅读

摘要：配合或者自身的已经可以满足很多请求异步化的需求。协程与异步既然协程可以被中断，那么只要在程序发起请求后发起事件循环，然后用返回，然后程序继续执行主程序部分，等事件返回后触发函数，执行或来继续执行协程部分。

前言

我对 php 异步的知识还比较混乱，写这篇是为了整理，可能有错。

传统的 php-fpm 一个进程执行一个请求，要达到多少并发，就要生成多少个进程。更糟糕的是每次请求都需要重新编译执行，导致并发一直上不来。因此出现了 Swoole 和 WorkerMan 两个国内流行的常驻内存框架[1]。这两个框架原理都是通过事件循环，让程序一直停留在内存，等待外部请求，达到高并发。

为什么需要异步 先来看一个例子

在工作目录下新建文件 slowServer.php


开启服务
$ php -S localhost:8081 slowServer.php
开另一个终端，安装依赖
$ pecl install event # 安装 event 扩展
$ 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; // 只开一个进程

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

Worker::runAll();
开启服务器
php worker.php start
在浏览器开启两个标签，都打开网址 http://localhost:8082 。这时可以看到终端输出“1”，过了一会儿又输出“1”，原因是8081服务器在处理第一个请求的时候阻塞在了等待8081返回之中，等第一个请求结束后，才开始处理第二个请求。也就是说请求是一个一个执行的，要达到多少个并发，就要建立多少个进程，跟 php-fpm 一样。现在修改一下代码
$http_worker->onMessage = function($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();
};
现在打开服务，再在浏览器发起请求，发现第二个“1”在请求后就马上输出了，而这时第一个请求还没结束。这表明进程不再阻塞，并发量取决于 cpu 和 内存，而不是进程数。
为什么需要异步
通过上面的例子已经很明白了，reactphp 框架通过把 http 请求变成异步，让 onMessage 函数变成非阻塞，cpu 可以去处理下一个请求。即从 cpu 循环等待 8081 返回，变成了 epoll 等待。
异步的意义在于把 cpu 从 io 等待中解放出来，可以处理其他计算任务。 如果你想知道怎么用框架实现异步，看到这里就可以了。WorkerMan 配合 ReactPHP 或者自身的 AsyncTcpConnection 已经可以满足很多 io 请求异步化的需求。下面继续讨论这些框架是怎么做到异步的。
哪些地方应该被做成异步
通过上面的例子已经知道一旦执行到不需要 cpu，但是要等待 io 的时候，应该把 io 的过程做成异步。
实现事件循环
上面的例子是通过 reactphp 把 http 请求变成了异步，其实 WorkerMan 框架本身也是异步的，下面来看看 WorkerMan 是怎么使 onMessage 函数可以异步接受请求。先来新建下面这个文件 react.php
add();
$eventBase->loop(); // 开始循环
开始执行
$ php react.php
在另一个终端执行
telnet 127.0.0.1 8081
这时就会看到第一个终端输出"1"。
我之前写过一篇文章《php使用epoll》，是这篇文章的基础。那篇文章里事件回调是通过定时来实现，即
$event->add($seconds);
而这里，事件回调是通过检测 fd 是否有写入内容来实现，这个过程不需要 cpu 参与。当 fd 有内容写入时，会调函数 "react"，这时开始使用 cpu。如果这时候进程执行另一个异步请求，比如用 reactphp 框架请求一个网页，那么程序会让出 cpu，此时如果有另一个请求进来，就可以回调执行另一个 "react" 函数。由此提高了并发量。
协程
生成器 Generater
这是生成器的 PHP 官方文档 http://php.net/manual/zh/lang...

生成器就是每次程序执行到 yield 的时候保存状态，然后返回 $i，是否继续执行 gen_one_to_three 里的循环，取决于主程序是否继续调用
什么是协程
上面的程序另一种写法是

由此可见，协程就是一种对函数的封装，使其变成一种可以被中断的函数，行为更像是子进程或子线程，而不是函数。协程的具体写法这里不细写，因为协程的写法十分复杂，可能需要再做一层封装才能好用。
协程与异步
既然协程可以被中断，那么只要在程序发起请求后发起事件循环，然后用 yield 返回，然后程序继续执行主程序部分，等事件返回后触发函数，执行 Generatot::next() 或 Generator::send() 来继续执行协程部分。封装好后就好像没有异步回调函数一样，和同步函数很像。
现在已经有 ampphp 和 swoole 两个框架封装了协程，有兴趣可以了解一下。

国外还有 https://amphp.org 和 https://reactphp.org 这两个框架
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