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从头学习swoole

分类: 文章 • 2023-11-07 15:00:04

Swoole是一个PHP的C扩展，可用来开发PHP的高性能高并发TCP/UDP Server。Swoole的网络IO部分基于epoll/kqueue事件循环，是全异步非阻塞的。 业务逻辑部分使用多进程同步阻塞方式来运行。这样既保证了Server能够应对高并发和大量TCP连接。又保证业务代码仍然可以简单的编写。
可以说swoole的出现为php续上了一命，swoole可谓是所有phper打家劫舍必备的武器…

一、swoole的进程管理模式

swoole进程分为三种角色：reactor线程、worker进程、taskworker进程

  • reactor线程

    负责维护客户端TCP连接、处理网络IO、处理协议、收发数据
    完全是异步非阻塞的模式
    全部为C代码，除Start/Shudown事件回调外，不执行任何PHP代码
    将TCP客户端发来的数据缓冲、拼接、拆分成完整的一个请求数据包
    Reactor以多线程的方式运行

  • Worker进程

    接受由Reactor线程投递的请求数据包，并执行PHP回调函数处理数据
    生成响应数据并发给Reactor线程，由Reactor线程发送给TCP客户端
    可以是异步非阻塞模式，也可以是同步阻塞模式
    Worker以多进程的方式运行

  • TaskWorker进程

    接受由Worker进程通过swoole_server->task/taskwait方法投递的任务
    处理任务，并将结果数据返回（使用swoole_server->finish）给Worker进程
    完全是同步阻塞模式
    TaskWorker以多进程的方式运行

  • 图解swoole进程关系：

    从头学习swoole

swoole中的reactor线程、worker进程、taskworker进程之间的关系类似于nginx与php-fpm之间的关系。

master进程启动后，创建reactor线程和manager进程。

reactore用于监听请求，并将请求下发给worker进程。（类似于nginx）

worker进程将耗时的处理转发给task进程处理。（类似于php-fpm）

manager进程用来管理worker进程和task进程，当worker、task进程处理了一定的连接（max_request）后自动重启，防止内存泄漏。

底层会为Worker进程、TaskWorker进程分配一个唯一的ID
不同的Worker和TaskWorker进程之间可以通过sendMessage接口进行通信

二、服务端

不管是tcp、udp、http，还是websocket、redis服务端，都是继承自swoole\server

  • 创建server对象

    $serv = new Server(string $host, int $port = 0, int $mode = SWOOLE_PROCESS,
    int $sock_type = SWOOLE_SOCK_TCP);

    $host参数用来指定监听的ip地址，如127.0.0.1，或者外网地址，或者0.0.0.0监听全部地址。当采用127.0.0.1或本机的外网地址时，表示只监听来自本机的客户端请求，适用于单体项目。
    IPv4使用 127.0.0.1表示监听本机，0.0.0.0表示监听所有地址
    IPv6使用::1表示监听本机，:: (相当于0:0:0:0:0:0:0:0) 表示监听所有地址

    $port监听的端口，如9501
    如果$sock_type为UnixSocket Stream/Dgram，此参数将被忽略
    监听小于1024端口需要root权限
    如果此端口被占用server->start时会失败
    $port参数可以设置为0，操作系统会随机分配一个可用的端口，进行监听。可以通过读取$server->port得到分配到的端口号。

    $mode运行的模式
    SWOOLE_PROCESS多进程模式（默认）
    SWOOLE_BASE基本模式

    $sock_type指定Socket的类型，支持TCP、UDP、TCP6、UDP6、UnixSocket Stream/Dgram 6种

  • 设置运行时的各项参数

    $serv->set(array(
    'reactor_num' => 2, //reactor thread num
    'worker_num' => 4,    //worker process num
    'backlog' => 128,   //listen backlog
    'max_request' => 50,
    'dispatch_mode' => 1,
));

    各项参数参考官方文档

  • 注册server的事件回调

    Swoole\Server是事件驱动模式，所有的业务逻辑代码必须写在事件回调函数中。当特定的网络事件发生后，底层会主动回调指定的PHP函数。

    • 事件执行顺序

    1、所有事件回调均在$server->start后发生
    2、服务器关闭程序终止时最后一次事件是onShutdown
    3、服务器启动成功后，onStart/onManagerStart/onWorkerStart会在不同的进程内并发执行，但3个事件的执行顺序是不确定的
    4、onReceive/onConnect/onClose在Worker进程中触发
    5、Worker/Task进程启动/结束时会分别调用一次onWorkerStart/onWorkerStop
    6、onTask事件仅在task进程中发生、onFinish事件仅在worker进程中发生

    • onStart
      在此事件之前Server已进行了如下操作:

    1、已创建了manager进程
    2、已创建了worker子进程
    3、已监听所有TCP/UDP/UnixSocket端口，但未开始Accept连接和请求
    4、已监听了定时器

    接下来要执行：

    主Reactor开始接收事件，客户端可以connect到Server

    notice：

    1、onStart回调中，仅允许echo、打印Log、修改进程名称。不得执行其他操作。onWorkerStart和onStart回调是在不同进程中并行执行的，不存在先后顺序。
    2、在onStart回调中可以使用异步和协程的API，但需要注意这可能会与dispatch_func和package_length_func存在冲突。请勿同时使用。
    3、onStart回调在return之前服务器程序不会接受任何客户端连接，因此可以安全地使用CURL等PHP提供的同步IO函数。

    可以在onStart回调中，将$serv->master_pid和$serv->manager_pid的值保存到一个文件中。这样可以编写脚本，向这两个PID发送信号来实现关闭和重启的操作。

    BASE模式下没有master进程，因此不存在onStart事件。请不要在BASE模式中使用使用onStart回调函数

  • 本主主要参考swoole官方文档，结合网上其他资料进行了一些整理和归纳，仅供参考。

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