用PHP实现高并发服务器
用PHP实现高并发服务器
内容导读
收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了用PHP实现高并发服务器，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含6248字，纯文字阅读大概需要9分钟。
内容图文
一提到高并发，就没有办法绕开I/O复用，再具体到特定的平台linux, 就没办法绕开epoll. epoll为啥高效的原理就不讲了，感兴趣的同学可以自行搜索研究一下。
php怎么玩epoll？首先得安装个libevent库，再装个event扩展或者libevent扩展就可以愉快地玩耍了.
有些人搞不清楚libevent库跟libevent扩展的区别，简单来说，libevent库是C语言对epoll的封装，跟PHP毛关系都没有；libevent扩展就是PHP跟libevent库的沟通桥梁。实际上PHP的很多扩展就是干这个事的，有一些优秀的C语言库，PHP想直接拿来用，就通过PHP扩展的方式接入到PHP。
libevent扩展和event扩展随便选一个装，我个人更喜欢event扩展，因为更面向对象一点。自己去http://pecl.php.com里面搜跟自己PHP版本对应的扩展，下好编译安装一下就OK了.电脑装了多个版本的PHP编译的时候注意一下，phpize的版本要对应上，别搞错了，典型的五步曲:
phpize./configuremakemake installphp -m | grep event #看看装上了没
我们要实现的服务器，传输层是TCP协议，应用层协议太多太复杂，限于篇幅，会简单地以HTTP服务器举个例子，HTTP协议本身就很复杂，要实现起来细节上有很多考究，我们也不会完全实现HTTP协议。
首先，创建一个socket，三步曲，socket_create、socket_bind、socket_listen，为什么是这三步曲呢？很简单，不管你传输层协议是啥，你下面的网络层协议你得选个版本吧，IPV4还是IPV6，传输层工作方式你得选一个吧，全双工、半双工还是单工，TCP还是UDP你也得选一个吧，socket_create就是这三个选项；确定了网络层和传输层，你得告诉我监听哪个端口吧，这就对应了socket_bind；然后你得开启监听，并指定一个客户端的队列长度吧，这就是socket_listen干的事。
创建完了，同步阻塞咱就不介绍了，一个进程同时最多hold处一个连接，多几个连接同时请求，就得等呗，超过了socket_listen指定的队列长度，就得返回504了。多进程也一样，几个进程就有几个并发，进程又是昂贵资源，而且进程的上下文切换费时费力，导致整个系统效率低下。
没关系，咱有epoll，hold住万千请求不是梦，先实现一个Reactor。libevent库就是Reactor模式，直接调用函数就是在使用Reactor模式，所以无需纠结到底php怎么实现Reactor模式。
<?phpuse Event;use EventBase;class Reactor{
protected $reactor;
protected $events;
public static $instance = null;
const READ = Event::READ | Event::PERSIST;
const WRITE = Event::WRITE | Event::PERSIST;
public static function getInstance()
{
if (is_null(self::$instance)) {
self::$instance = new self();
self::$instance->reactor = new EventBase;
}
return self::$instance;
}
public function add($fd, $what, $cb, $arg = null)
{
switch ($what) {
case self::READ:
$event = new Event($this->reactor, $fd, self::READ, $cb, $arg);
break;
case self::WRITE:
$event = new Event($this->reactor, $fd, self::WRITE, $cb, $arg);
break;
default:
$event = new Event($this->reactor, $fd, $what, $cb, $arg);
break;
}
$event->add();
$this->events[(int) $fd][$what] = $event;
}
public function del($fd, $what = 'all')
{
$events = $this->events[(int) $fd];
if ($what == 'all') {
foreach ($events as $event) {
$event->free();
}
} else {
if ($what != self::READ && $what != self::WRITE) {
throw new Exception('不存在的事件');
}
$events[$what]->free();
}
}
public function run()
{
$this->reactor->loop();
}
public function stop()
{
foreach ($this->events as $events) {
foreach ($events as $event) {
$event->free();
}
}
$this->reactor->stop();
}}上面的代码很简单，简单解释一下概念，EventBase就是个容器，里面装的Event实例，这么一说，上面的代码就非常好懂了。 然后一个Server.
<?php use Throwable;use MonologHandlerStreamHandler;class Server{ protected $ip; protected $port; protected $socket; protected $reactor; public function __construct($ip, $port) { $this->ip = $ip; $this->port = $port; } public function start() {
$socket = $this->createTcpConnection();
stream_set_blocking($socket, false);
Reactor::getInstance()->add($socket, Reactor::READ, function($socket) {
$conn = stream_socket_accept($socket);
stream_set_blocking($conn, false);
(new Connection($conn))->handle();
});
Reactor::getInstance()->run(); } public function createTcpConnection() { $schema = sprintf("tcp://%s:%d", $this->ip, $this->port); $socket = stream_socket_server($schema, $errno, $errstr); if ($errno) { throw new Exception($errstr); } return $socket; }}Connection
<?phpclass Connection{
protected $conn;
protected $read_buffer = '';
protected $write_buffer = '';
public function __construct($conn)
{
$this->conn = $conn;
}
public function handle()
{
Reactor::getInstance()->add($this->conn, Reactor::READ, Closure::fromCallable([$this, 'read']));
}
private function read($conn)
{
$this->read_buffer = '';
if (is_resource($conn)) {
while ($content = fread($conn, 65535)) {
$this->read_buffer .= $content;
}
}
if ($this->read_buffer) {
Reactor::getInstance()->add($conn, Reactor::WRITE, Closure::fromCallable([$this, 'write']));
} else {
Reactor::getInstance()->del($conn);
fclose($conn);
}
}
private function write($conn)
{
if (is_resource($conn)) {
fwrite($conn, "HTTP/1.1 200 OKrnContent-Type: text/html;charset=utf8rnContent-Length:11rnConnection: keep-alivernrnHello!world");
}
}}先创建Socket的三步曲，设置成非阻塞模式。然后把socket加到Reactor中监听可读事件，可读的意思就是，缓冲区有数据了，才可读。可读事件发生，说明有新连接来了，用stream_socket_accept接收新连接Conn，把Conn放到Reactor中监听可读事件，可读事件发生，说明客户端有数据发送过来了，循环读直到没数据，然后把Conn放到Reactor中监听可写事件，可写事件发生，说明客户端数据发送完了，把协议组装一下写入响应。
应用层如果是HTTP协议要注意一下Connection: keep-alive头，因为要复用连接，不要一写完就关闭连接。
撸完收工，用ab测一下并发，加-k参数复用连接，i5+8G，3W的并发没啥问题，当然我们这儿没有磁盘I/O，实际情况要从磁盘读取文件，读文件要通过linux的系统调用，而且有几次的文件拷贝操作，花销比较大，常用的解决思路是sendfile，零拷贝直接从一个FD到另一个FD，效率比较高，缺点就是PHP没有现成的已经实现sendfile的扩展，得自己动手，开发成本有点高。
ab测试PO图：
这就是PHP实现高并发服务器的思路了，只要是用EPOLL解决的，思路都一样，都是三步曲，放到Reactor下监听FD事件。当然这个只是最简单的模型，还有很多可以改进的地方，比如说多进程，抄袭一下nginx，一个主进程+N个工作进程，多进程的目的还是想利用多核并行工作。C语言实现也是这样，只是你可能不用libevent库，自己封装EPOLL,毕竟libevent库有点重，你也用不到libevent的很多东西；当然了，C语言有一堆的数据结构以及定义在数据结构上的操作要写，没有GC，自己管理内存，还要有良好的设计，上多进程还得搞一搞IPC进程间通信的东西，开发难度比PHP要大地多，开发周期也很长，有兴趣的同学可以自己撸一个玩。
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内容总结
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