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开篇
刚开始接触 PHP
的 yield
的时候,感觉,yield
是什么黑科技,百度一下:yield
——协程,生成器。很多文章都在讲 Iterator
,Generater
, 蛤~,这东西是 PHP 迭代器的一个补充。再翻几页,就是Go 协程
。我出于好奇点开看了下Go 协程
, 里面都是 并发
, 线程
, 管道通讯
这类字眼,wc,nb, 这 tm 才是黑科技啊,再回来看PHP
,分分钟想转 Go
。
四部曲
- yield 语法探究
- yield from 语法探究
- yield 实战“多线程”编码
- PHP yield 高级用法 网络——终章
yield 语法加入 PHP
yield 语法是在版本 5.5 加入 PHP 的,配合迭代器使用,功能上就是 流程控制
代码,和goto
,return
类似。
以下就是官方提供的 yield 小例子,通过执行结果,我们可分析当代码执行到 yield $i
时, 他会进行 return $i
,待 echo "$value\n"
后,goto
for ($i = 1; $i <= 3; $i++) {
,对!PHP 的 yield 就是一个能出能进的语法。在 z 代码中七进七出,把 $i
平平安安得送了出来。
<?php
function gen_one_to_three() {for ($i = 1; $i <= 7; $i++) {
// 注意变量 $i 的值在不同的 yield 之间是保持传递的。yield $i;
}
}
$generator = gen_one_to_three();
foreach ($generator as $value) {echo "$value\n";}
// output
1
2
...
6
7
我们遇到了什么问题
写代码就是解决问题。我们来看看他们遇到了什么问题:php 官方呢,需要言简意赅地把 yield 介绍给大家。一部分网友呢,需要在有限的资源内完成大文件操作。而我们的鸟哥。面对的一群对当下 yield 的教程停留于初级而不满意的 phper,就以一个任务调度器作为例子,给大家讲了一种 yield
高级用法。
php.net: 生成器语法,
PHP 如何读取大文件,
风雪之隅: 在 PHP 中使用协程实现多任务调度.
提出问题,再用 yield
来解答,看到以上答案,我觉得呢,这 PHP 协程不过如此(和 Go 协程
相比)。
有句话——一个好问题比答案更重要
,目前广大网友还没有给 yield 提出更好,更困难的问题。
yield
这个进进出出的语法,很多举例都是再让 yield 做迭代器啊,或者利用低内存读取超大文本的 Excel
,csv
什么的,再高级就是用它实现一个简单的任务调度器,并且这个调度器,一看代码都差不多。
我来出道题
正如一个好的问题,比答案更有价值
- 用 PHP 实现一个 Socket Server,他能接收请求,并返回 Server 的时间。
好,这是第一个问题,铺垫。官方答案
- 在原来的代码上,我们加个需求,该 Socket Server 处理请求时,依赖其他 Socket Server,还需要有 Client 功能。也就是他能接收请求,向其它 Server 发起请求。
这是第二个问题,也是铺垫。
- 原来的 Socket Server 同一时间只能服务一个客户,希望能实现一个
非阻塞 I /O
Socket Server,这个 Server 内有 Socket Client 功能,支持 并发 处理收到的请求,和主动发起的请求。要求不用多线程,多进程。
这个问题,还是铺垫,这几个问题很干,大家可以想一想,2,3 题的答案,都放在一个脚本里了:nio_server.php
以上这段代码,我列举了一个具体的业务,就是用户请求购物车加购动作,而购物车服务呢,又需要和 产品服务,库存服务,优惠服务 交互,来验证加购动作可行性。有同步,异步方式请求,并做对比。
后续还有很多代码,我都放 gitee 链接了。使用方法,见 readme.md
- 最后一个问题:在 PHP 中,用同步写代码,程序呢异步执行?需要怎么调整代码。
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提示:这个和 PHP
的 yield
语法有关。
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再提示:yield
语法特征是什么,进进出出!
看着我们的代码,同步, 异步,进进出出 你想到了什么?
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看到代码,同步处理模式下,这三个函数checkInventory
checkProduct
checkPromo
时,发起请求,并依次等待返回的结果,这三个函数执行后,再响应客户请求。
异步处理模式下,这三个函数发起请求完毕后,代码就跳出循环了,然后是在 select()
下的一个代码分支中接收请求, 并收集结果。每次收到结果后判断是否完成,完成则响应客户端。
那么能不能这样:在异步处理的流程中,当 Server
收到 自己发起的 client
有数据响应后,代码跳到 nio_server.php 的 247 行呢,这样我们的收到请求校验相关的代码就能放到这里,编码能就是同步,容易理解。不然,client
的响应处理放在 280 行以后,不通过抓包,真的很难理解,执行了第 247 行代码后,紧接着是从 280 行开始的。
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诶~这里是不是有 进进出出 那种感觉了~ 代码从 247 行出去,开始监听发出 Client
响应,收到返回数据,带着数据再回到 247 行,继续进行逻辑校验,综合结果后,再响应给客户端。
用 yield 来解决问题
基于 yield 实现的,同步编码,"异步"I/O
的 Socket Server
就实现了。代码。
这里 “ 异步 ” 打了引号,大佬别扣这个字眼了。该是
非阻塞 I /O
不等大家的答案了,先上我的结果代码吧,代码呢都放在这个目录下了。
gitee https://gitee.com/xupaul/PHP-generator-yield-Demo/tree/master/yield-socket
运行测试代码
clone 代码到本地后,需要拉起 4 个 command 命令程序:
拉起 3 个第三方服务
## 启动一个处理耗时 2s 的库存服务
$ php ./other_server.php 8081 inventory 2
## 启动一个处理耗时 4s 的产品服务
$ php ./other_server.php 8082 product 4
## 监听 8083 端口,处理一个请求 耗时 6s 的 promo 服务
$ php ./other_server.php 8083 promo 6
启动购物车服务
## 启动一个非阻塞购物车服务
$ php ./async_cart_server.php
## 或者启动一个一般购物车服务
$ php ./cart_server.php
发起用户请求
$ php ./user_client.php
运行结果呢如下,通过执行的时间日志,可得这三个请求是并发发起的,不是阻塞通讯。
在看我们的代码,三个函数,发起 socket
请求,没有设置 callback
,而是通过yield from
接收了三个socket
的返回结果。
也就是达到了,同步编码,异步执行 的效果。
运行结果
非阻塞模式
client 端日志:
通过以上 起始时间
和 结束时间
,就看到这三个请求耗时总共就 6s,也就按照耗时最长的 promo 服务的耗时来的。也就是说三个第三方请求都是并发进行的。
cart server 端日志:
而 cart 打印的日志,可以看到三个请求一并发起,并一起等待结果返回。达到非阻塞并发请求的效果。
阻塞模式
client 端日志:
以上是阻塞方式请求,可以看到耗时 12s。也就是三个服务加起来的耗时。
cart server 端日志:
cart 服务,依次阻塞方式请求第三方服务,顺序执行完毕后,共耗时 12s,当然如果第一个,获第二个服务报错的话,会提前结束这个检查。会节约一点时间。
工作原理
这里就是用到了 yield
的工作特点——进进出出,在发起非阻塞 socket
请求后,不是阻塞方式等待 socket 响应,而是使用 yield
跳出当前执行生成器,等待有 socket 响应后,在调用生成器的 send
方法回到发起 socket
请求的函数内,在 yield from Async::all()
接收数据响应数据搜集完毕后,返回。
和 Golang 比一比
考虑到网速原因,我这就放上一个国内教程链接:Go 并发 教程
php
的协程是真协程,而 Go
是披着协程外衣的轻量化线程(“协程”里,都玩上“锁”了,这就是线程)。
我个人偏爱,协程的,觉得线程的调度有一定随机性,因此需要锁机制来保证程序的正确,带来了额外开销。协程的调度(换入换出)交给了用户,保证了一段代码执行连续性(当然进程级上,还是会有换入换出的,除非是跨进程的资源访问,或者跨机器的资源访问,这时,就要用到分布式锁了,这里不展开讨论),同步编码,异步执行,只需要考虑那个哪个方法会有 IO 交互会协程跳出即可。
和 NodeJS 比划一下
Javascript 和 PHP 两个脚本语言有很多相似的地方,弱类型,动态对象,单线程,在 Web 领域生态丰富。不同的是,Javascript
在浏览器端一开始就是异步的(如果 js 发起网络请求只能同步进行,那么你的网页渲染线程会卡住),例如Ajax
,setTimeout
,setInterval
,这些都是异步 + 回调的方式工作。
基于 V8 引擎而诞生的 NodeJS
,天生就是异步的,在提供高性能网络服务有很大的优势,不过它的IO 编码范式
么。。。刚开始是 回调——毁掉地狱,后来有了 Promise——屏幕竖起来看,以及 Generator
——遇事不绝yield
一下吧,到现在的Async/Await
——语法糖?真香!
可以说 JS 的委员非常勤快,在异步编程范式的标准制定也做的很好(以前我尝试写 NodeJS
时,几个回调就直接把我劝退了),2009 年诞生的 NodeJS
有点后来居上的意思。目前 PHP
只是赶上了协程,期待 PHP 的 Async/Await
语法糖的实现吧。
PHP yield 使用注意事项
一旦使用上 yield 后,就必须注意调用函数是,会得到函数结果,还是 生成器对象。PHP 不会自动帮你区别,需要你手动代码判断结果类型—— if ($re instanceof \Generator) {}
,如果你得到的是 生成器,但不希望去手动调用 current() 去执行它,那么在生成器前 使用 yield from 交给上游 (框架) 来解决。
爆改 Workerman
博客写到这,就开始手痒痒了,看到 Workerman 框架,我在基础上二开,使其能——同步编码,异步执行。
代码已放到:PaulXu-cn/CoWorkerman.git
目前还是 dev 阶段,大家喜欢可以先 体验一波。
$ composer require paulxu-cn/co-workerman
一个简单的单线程 TCP Server
<?php
// file: ./examples/example2/coWorkermanServer.php , 详细代码见 github
$worker = new CoWorker('tcp://0.0.0.0:8080');
// 设置 fork 一个子进程
$worker->count = 1;
$worker->onConnect = function (CoTcpConnection $connection) {
try {$conName = "{$connection->getRemoteIp()}:{$connection->getRemotePort()}";
echo PHP_EOL . "New Connection, {$conName} \n";
$re = yield from $connection->readAsync(1024);
CoWorker::safeEcho('get request msg :' . $re . PHP_EOL);
yield from CoTimer::sleepAsync(1000 * 2);
$connection->send(json_encode(array('productId' => 12, 're' =>true)));
CoWorker::safeEcho('Response to :' . $conName . PHP_EOL . PHP_EOL);
} catch (ConnectionCloseException $e) {CoWorker::safeEcho('Connection closed,' . $e->getMessage() . PHP_EOL);
}
};
CoWorker::runAll();
这里设置 fork 一个 worker
线程,处理逻辑中带有一个 sleep()
2s
的操作,依然不影响他同时响应多个请求。
启动测试程序
## 启动 CoWorker 服务
$ php ./examples/example2/coWorkermanServer.php start
## 启动请求线程
$ php ./examples/example2/userClientFork.php
运行结果
绿色箭头——新的请求,红色箭头——响应请求
从结果上看到,这一个 worker 线程,在接收新的请求同时,还在回复之前的请求,各个连接交错运行。而我们的代码呢,看样子就是同步的,没有回调。
CoWorker 购物车服务
好的,这里我们做几个简单的微服务模拟实际应用,这里模拟 用户请求端
, 购物车服务
, 库存服务
, 产品服务
。模拟用户请求加购动作,购物车去分别请求 库存,产品 校验用户是否可以加购,并响应客户请求是否成功。
代码我就不贴了,太长了,麻烦移步 CoWorkerman/example/example5/coCartServer.php
运行命令
## 启动库存服务
$ php ./examples/example5/otherServerFork.php 8081 inventory 1
## 启动产品服务
$ php ./examples/example5/otherServerFork.php 8082 product 2
## 启动 CoWorker 购物车服务
$ php ./examples/example5/coCartServer.php start
## 用户请求端
$ php ./examples/example5/userClientFork.php
运行结果
黄色箭头——新的用户请求,蓝色箭头——购物车发起库存,产品检查请求,红色箭头——响应用户请求
从图中看到也是用 1 个线程服务多个连接,交错运行。
好的,那么 PHP CoWorkerman
也能像 NodeJS
那样用 Async/Await
那样同步编码,异步运行了。
快来试试这个 CoWorkerman 吧:
$ composer require paulxu-cn/co-workerman
总结
自此 PHP 协程编码到 网络异步编码就到此结束了,如果看到这边文章有很多疑惑,或者对 yield
语法不了解的,那么读一读这个系列前几篇文章打打基础是非常有必要。
如果行,请三连。CoWorkerman
谢谢!
参考
- https://ericfu.me/several-way…
- https://segmentfault.com/a/11…