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服务端(异步风格)

优质
小牛编辑
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2023-12-01

方便的创建一个异步服务器程序,支持TCPUDPunixSocket 3 种socket类型,支持IPv4IPv6,支持SSL/TLS单向双向证书的隧道加密。使用者无需关注底层实现细节,仅需要设置网络事件的回调函数即可,例子参考快速启动

!> 只是Server端的风格是异步的(即所有事件都需要设置回调函数),也是支持协程的,开启了enable_coroutine之后就支持协程了(默认开启),协程下所有的业务代码都是同步写法。


Master进程,Reactor线程,Worker进程,Task进程,Manager进程的区别与联系

Reactor线程

  • Reactor线程是在Master进程中创建的线程
  • 负责维护客户端TCP连接、处理网络IO、处理协议、收发数据
  • 不执行任何PHP代码
  • 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

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

Manager进程

  • 负责创建/回收worker/task进程

他们之间的关系可以理解为Reactor就是nginxWorker就是PHP-FPMReactor线程异步并行地处理网络请求,然后再转发给Worker进程中去处理。ReactorWorker间通过unixSocket进行通信。

PHP-FPM的应用中,经常会将一个任务异步投递到Redis等队列中,并在后台启动一些PHP进程异步地处理这些任务。Swoole提供的TaskWorker是一套更完整的方案,将任务的投递、队列、PHP任务处理进程管理合为一体。通过底层提供的API可以非常简单地实现异步任务的处理。另外TaskWorker还可以在任务执行完成后,再返回一个结果反馈到Worker

SwooleReactorWorkerTaskWorker之间可以紧密的结合起来,提供更高级的使用方式。

一个更通俗的比喻,假设Server就是一个工厂,那Reactor就是销售,接受客户订单。而Worker就是工人,当销售接到订单后,Worker去工作生产出客户要的东西。而TaskWorker可以理解为行政人员,可以帮助Worker干些杂事,让Worker专心工作。

如图:

process_demo


Swoole\Server构造函数的第三个参数,可以填2个常量值 -- SWOOLE_BASESWOOLE_PROCESS,下面将介绍这两个的区别。

SWOOLE_PROCESS

SWOOLE_PROCESS模式的Server所有客户端的TCP连接都是和主进程建立的,内部实现比较复杂,用了大量的进程间通信、进程管理机制。适合业务逻辑非常复杂的场景。Swoole提供了完善的进程管理、内存保护机制。 在业务逻辑非常复杂的情况下,也可以长期稳定运行。

SwooleReactor线程中提供了Buffer的功能,可以应对大量慢速连接和逐字节的恶意客户端。

进程模式的优点:
  • 连接与数据请求发送是分离的,不会因为某些连接数据量大某些连接数据量小导致Worker进程不均衡
  • Worker进程发送致命错误时,连接并不会被切断
  • 可实现单连接并发,仅保持少量TCP连接,请求可以并发地在多个Worker进程中处理
进程模式的缺点:
  • 存在2IPC的开销,master进程与worker进程需要使用unixSocket进行通信

SWOOLE_BASE

SWOOLE_BASE这种模式就是传统的异步非阻塞Server。与NginxNode.js等程序是完全一致的。

worker_num参数对与BASE模式仍然有效,会启动多个Worker进程。

当有TCP连接请求进来的时候,所有的Worker进程去争抢这一个连接,并最终会有一个worker进程成功直接和客户端建立TCP连接,之后这个连接的所有数据收发直接和这个worker通讯,不经过主进程的Reactor线程转发。

  • BASE模式下没有Master进程的角色,只有Manager进程的角色。
  • 每个Worker进程同时承担了SWOOLE_PROCESS模式下Reactor线程和Worker进程两部分职责。
  • BASE模式下Manager进程是可选的,当设置了worker_num=1,并且没有使用TaskMaxRequest特性时,底层将直接创建一个单独的Worker进程,不创建Manager进程
BASE模式的优点:
  • BASE模式没有IPC开销,性能更好
  • BASE模式代码更简单,不容易出错
BASE模式的缺点:
  • TCP连接是在Worker进程中维持的,所以当某个Worker进程挂掉时,此Worker内的所有连接都将被关闭
  • 少量TCP长连接无法利用到所有Worker进程
  • TCP连接与Worker是绑定的,长连接应用中某些连接的数据量大,这些连接所在的Worker进程负载会非常高。但某些连接数据量小,所以在Worker进程的负载会非常低,不同的Worker进程无法实现均衡。
  • 如果回调函数中有阻塞操作会导致Server退化为同步模式,此时容易导致TCP的backlog队列塞满问题。
BASE模式的适用场景:

如果客户端连接之间不需要交互,可以使用BASE模式。如MemcacheHttp服务器等。

  • 运行流程图

running_process

  • 进程/线程结构图

process_structure process_structure_2