PHP-FPM vs Swoole

chenos發表於2018-04-07
PHP

前幾天看見有幾篇講 swoole 的文章，今天我也來湊個熱鬧。水平有限，細節理解可能不到位，歡迎大家幫我補充、糾正。

PHP-FPM

早期版本的 PHP 並沒有內建的 WEB 伺服器，而是提供了 SAPI（Server API）給第三方做對接。現在非常流行的 php-fpm 就是通過 FastCGI 協議來處理 PHP 與第三方 WEB 伺服器之間的通訊。比如 Nginx + php-fpm 的組合，這種方式執行的 fpm 是 Master/Worker 模式，啟動一個 Master 程式監聽來自 Nginx 的請求，再 fork 多個 Worker 程式處理請求。每個 Worker 程式只能處理一個請求，單一程式的生命週期大體如下：

  1. 初始化模組。
  2. 初始化請求。此處請求是請求 PHP 執行程式碼的意思，並非 HTTP 的請求。
  3. 執行 PHP 指令碼。
  4. 結束請求。
  5. 關閉模組。

對細節感興趣的可以點這裡看圖

多程式模型是依賴程式數來解決併發問題，一個程式只能處理一個連線，當啟動大量程式，程式排程消耗可能佔 CPU 的百分之幾十甚至 100%，比如 C10K 問題，多程式模型就力不從心了。

Swoole

Swoole 採用的也是 Master/Worker 模式，不同的是 Master 程式有多個 Reactor 執行緒，Master 只是一個事件發生器，負責監聽 Socket 控制程式碼的事件變化。Worker 以多程式的方式執行，接收來自 Reactor 執行緒的請求，並執行回撥函式（PHP 編寫的）。啟動 Master 程式的流程大致是：

  1. 初始化模組。
  2. 初始化請求。因為 swoole 需要通過 cli 的方式執行，所以初始化請求時，不會初始化 PHP 的全域性變數，如 $_SERVER, $_POST, $_GET 等。
  3. 執行 PHP 指令碼。包括詞法、語法分析，變數、函式、類的初始化等，Master 進入監聽狀態，並不會結束程式。

Swoole 加速的原理

  • 由 Reactor（epoll 的 IO 複用方式）負責監聽 Socket 控制程式碼的事件變化，解決高併發問題。
  • 通過記憶體常駐的方式節省 PHP 程式碼初始化的時間，在使用笨重的框架時，用 swoole 加速效果是非常明顯的。

對比不同

PHP-FPM

  • Master 主程式 / Worker 多程式模式。
  • 啟動 Master，通過 FastCGI 協議監聽來自 Nginx 傳輸的請求。
  • 每個 Worker 程式只對應一個連線，用於執行完整的 PHP 程式碼。
  • PHP 程式碼執行完畢，佔用的記憶體會全部銷燬，下一次請求需要重新再進行初始化等各種繁瑣的操作。
  • 只用於 HTTP Server。

Swoole

  • Master 主程式（由多個 Reactor執行緒組成）/ Worker 多程式（或多執行緒）模式
  • 啟動 Master，初始化 PHP 程式碼，由 Reactor 監聽 Socket 控制程式碼的事件變化。
  • Reactor 主執行緒負責子多執行緒的均衡問題，Manager 程式管理 Worker 多程式，包括 TaskWorker 的程式。
  • 每個 Worker 接受來自 Reactor 的請求，只需要執行回撥函式部分的 PHP 程式碼。
  • 只在 Master 啟動時執行一遍 PHP 初始化程式碼，Master 進入監聽狀態，並不會結束程式。
  • 不僅可以用於 HTTP Server，還可以建立 TCP 連線、WebSocket 連線。

以上主要針對核心執行機制作對比，列舉的不同，暫時就想到這幾點了，如果有漏掉的重點，歡迎大家幫我補充啦~

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