swoole基础-swoole初识之异步多线程服务器

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从上一节评论中可以看出还是有不少人非常期待能够早早的掌握swoole的。的确，熟练运用php+swoole，提高phper们的可不仅仅是技术能力。

后期我们更新的进度要加快了，可能有些人注意到我们在swoole概述一文中所述的文章list时常在更新。这也是我本人在整理swoole资料的过程中，为了更好的安排一些知识点做出的微调。如果你有好的意见也欢迎给我留言。

今天我们的重点还是蛮多的，大概有下面四个：

同步和异步概念的区分
socket编程模型
初步认识swoole的server
用swoole搭建一个异步多线程的服务器

同步和异步

我们在IO模型一文中解释过同步和异步的概念，并非是web开发模式下ajax这种异步的请求。在常见的web开发模式下，我们所碰到的几乎都是同步模式。

为什么这么说？无论是fpm还是httpd，同一时间内一个进程只能处理一个请求，如果当前进程处于繁忙，后面的请求也只能继续等待有新的空闲进程。如果负载稍微上去了些，我们还可以调整fpm和httpd的进程数，即增加worker进程的数量。但是，在服务器资源有限的情况下，随着worker进程数量的递增，系统消耗的资源也会逐步增加，直至over。

swoole是既支持全异步，也支持同步，同步模式我们后面结合fpm再说。

从IO模型一文，我们也可以感受到异步很强大。为什么喃？

我们举一个一名老师指导多名学生解题的场景。

同步模式下，当该老师在给某学生A指导题目的时候，嘴里可能一边嘟囔着“这个要这么写...”，话没说完，另一个学生B喊道“老师快来，我这碰到难题了，快过来指导指导”。

“等会，没看见在忙吗？”

然后学生B只能乖乖的等老师给A解答完之后才可以。

异步模式就不同啦，老师在给A指导的同时，B又屁颠屁颠的喊着“老师老师...”，这个时候老师态度上就360大转弯，“来了来了”，顺便跟A说了“你先理解下我刚才说的，等会好了叫我”，然后呢，后面的剧情可能就是这样的

A解答完毕跟老师说“谢谢”,B喊老师
B先喊老师，A进入B一开始的状态，B解答完毕跟老师说“谢谢”
剧情很多，自己没事想吧

又重温了下什么是同步和异步的概念，禁止混淆。

socket编程

socket是什么？

在大部分的书本或者网络文章中，你都能找到一个解释：套接字，是属于应用层和传输层之间的抽象层。真想把发明这词的人拉出来暴打一顿，这也太抽象了。

socket即套接字，是用来与另一个进程进行跨网络通信的文件，说是“文件”，也很好理解哈，因为在linux中一切都可以理解为“文件”。比如客户端可以借助socket与服务器之间建立连接。你也可以把socket理解为一组函数库，它确实也就是一堆函数。

我们知道，常见的网络应用都是基于Client-Server模型的。即一个服务器进程和多个客户端进程组合而成，如果你还理解为是一台电脑对另一台电脑，可以回去把进程/线程一文再看看了。在Client-Server模型中，服务器管理某种资源，并且通过对它管理的资源进行操作来为客户端提供服务。

那Client和Server又如何实现通信呢？这就要利用socket一系列的函数实现了。

基于套接字接口的网络应用的描述，用下面这张图来理解就好。

大致可以描述为：服务器创建一个socket，绑定ip和端口，在该端口处进行监听，然后通过accept函数阻塞。当有新的客户端连接进来时，server接收客户端数据并处理数据，然后返回给客户端，客户端关闭连接，server关闭该客户端，一次连接交互完成。

初识server

友情提示，本篇作为学习swoole的起步，至关重要，初次接触的swoole的同学建议句句斟酌，有任何不懂的或者建议下面留言。

server，顾名思义，就是服务器。我们平时接触比较多的无非就是nginx和apache。作为webServer，二者都是通过监听某端口对外提供服务。

下面我们来创建一个简单的server。

1、创建一个server对象

server的创建，只需要绑定要监听的ip和端口，如果ip指定为127.0.0.1，则表示客户端只能位于本机才能连接，其他计算机无法连接。

$serv = new swoole_server('127.0.0.1', 9501);

端口这里指定为9501，可以通过netstat查看下该端口是否被占用。如果该端口被占用，可更改为其他端口，如9502，9503等。

2、配置

swoole的运行模式，默认是多进程模式，这根fpm有点像。怎么体现多进程呢？要开启几个进程才合适呢？

这个就需要我们做一些配置了，但是并非像fpm直接在文件内配置，我们可以在server创建后，通过$serv->set(array())指定配置项。当然，这个配置项也有很多，比如说我们可以指定日志文件记录具体的错误信息等等，你都可以在官网的手册上寻找有哪些配置项，我们也会在贯穿swoole的同时讲解一部分常用的配置项。

这里我们首要说明一下worker进程数的配置。

我们可以指定配置项worker_num等于某个正整数。这个正整数设置多少合适，即我要开多少个worker进程处理我们的业务逻辑才好呢？官方建议我们设置为CPU核数的1-4倍。因为我们开的进程越多，内存的占用也就更多，进程间切换也就需要耗费更多的资源。我们这里设置开启两个worker进程。默认该参数的值等于你机器的CPU核数。

$serv->set([
    'worker_num' => 2,
]);

3、swoole另外一个比较吸引人的地方，就是swoole_server是事件驱动的。我们在使用的过程中不需要关注底层怎么样怎么样，只需要对底层相应的动作注册相应的回调，在回调函数中处理我们的业务逻辑即可。

什么意思呢？我举个例子：

你启动了一个server，当客户端连接的时候，你不需要关心它是怎么连接的，你就单纯的注册一个connect函数，做一些连接后的处理即可。再比如server收到了client传递的数据，你用关心复杂的网络是怎么接受到的吗？不用，你只需要注册一个receive回调，处理数据就这么多。

让我们来看看几种常见的事件回调。

// 有新的客户端连接时，worker进程内会触发该回调
$serv->on('Connect', function ($serv, $fd) {
    echo "new client connected." . PHP_EOL;
});

参数$serv是我们一开始创建的swoole_server对象，

参数$fd是唯一标识，用于区分不同的客户端，同时该参数是1-1600万之间可以复用的整数。

我来解释下复用：假设现在客户端1、2、3处于连接中，客户端4要连接的话$fd就是4，但是不巧的是客户端3连接不稳定，断掉了，客户端4连接到server的话，$fd就是3，这样看的话，实际可能远不止1600W。那1600W个连接够用吗？我的妈呀，你丫单个业务先做到160W再考虑这个问题吧...

// server接收到客户端的数据后，worker进程内触发该回调
$serv->on('Receive', function ($serv, $fd, $fromId, $data) {
    // 收到数据后发送给客户端
    $serv->send($fd, 'Server '. $data);
});

Receive回调的前两个参数就不说了，刚说完。

上面说到的两个回调，都强调了是在worker进程内触发的。第三个参数$fromId指的是哪一个reactor线程，具体我们会在多进程模型一文中详细分析，先忽略吧。

我们看第四个参数，这个参数就是服务端接受到的数据，注意是字符串或者二进制内容哦，后面我们只谈字符串，不用怕。

注意我们在Receive回调内，调用了$serv的send方法，我们可以使用send方法，向client发起通知。

// 客户端断开连接或者server主动关闭连接时 worker进程内调用
$serv->on('Close', function ($serv, $fd) {
    echo "Client close." . PHP_EOL;
});

注意哦，当客户端与服务端的连接关闭的时候就会调用close回调，有些新手可能习惯性的会在close回调中继续调用$serv->close($fd)，人都关闭了才去调用这个方法，你再调用是不是想找事？

到此呢，我们基本上已经搭建到了一个高性能的server。“我什么都没做，这就完啦？好没劲啊”

是的，非常简单，下面我们只需要调用start方法启动server即可。

// 启动server
$serv->start();

如此，便开启了一个server服务。

由于swoole_server只能运行在CLI模式下，所以不要试图通过浏览器进行访问，这样是无效的。不信的可以试试。

我们在命令行下面执行

php server.php

回车后，神奇的事情发生了，命令行下面只显示了类似这样的一句话：

PHP Deprecated: Comments starting with '#' are deprecated in /etc/php.d/swoole.ini on line 1 in Unknown on line 0

这句话不重要，我们先忽略掉。

随后继续回车随便输入点什么都没有效果，感觉当前终端卡住了有木有？

我们平时执行完一个指令，执行完就结束了，但是现在的情况正好相反，当前程序一直处于执行中的状态，并没有退出终端。退出状态一般为当前终端的执行权交给了终端，即可用在终端下进行其他操作。

还记得我们第一步初始化server所填写的ip和端口吗，也就是说server现在正在监听9501端口提供服务。

当前终端暂时不动，我们新开一个终端，看看是不是这样。

$ netstat -an| grep 9501
tcp4       0      0  127.0.0.1.9501         *.*                    LISTEN

发现本地的9501端口正在被监听对不对？server启动好了能干什么呢？常见的网络编程模式都是client-server的，也就是说我们还需要模拟一个客户端与之交互。

关于客户端，我们可以先通过telnet模拟

上图中左侧是开启的server窗口，右侧是我们用telnet模拟client的结果。

从结果中可以看出，客户端输入xxx,服务端就会直接返回 Server xxx,这正是我们在Receive回调方法中调用$serv->send方法发送给客户端的数据。而且在server启动的窗口下，也有我们在connect回调打印的信息。

在整个过程中，swoole server提供了类似web服务器的功能，监听端口，做出响应。

此外，swoole还提供了一套对socket客户端的封装，而且啊而且，这个要重点说一下，同步阻塞的swoole_client可以用于php-fpm或者apache环境。

swoole的大部分模块都只能运行在CLI模式下，像我们刚刚在cli下启动的server。但是对于面向web的应用怎么办？所以，swoole_client是我们与服务端交互的一个重要方法，先笔记记下。

下面我们用swoole_client来模拟下客户端。

新建一个Client.php文件。

代码如下：

// 创建一个同步阻塞的tcp socket
// 第一个参数是表示socket的类型，有下面四种类型选择，这里选则tcp socket就好
/**
 *     SWOOLE_SOCK_TCP 创建tcp socket
    SWOOLE_SOCK_TCP6 创建tcp ipv6 socket
    SWOOLE_SOCK_UDP 创建udp socket
    SWOOLE_SOCK_UDP6 创建udp ipv6 socket
 */
// 第二个参数是同步还是异步
/**
 *     SWOOLE_SOCK_SYNC 同步客户端
    SWOOLE_SOCK_ASYNC 异步客户端
 */
$client = new swoole_client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_SYNC);

// 随后建立连接，连接失败直接退出并打印错误码
$client->connect('127.0.0.1', 9501) || exit("connect failed. Error: {$client->errCode}\n");
// 向服务端发送数据
$client->send("hello server.");
// 从服务端接收数据
$response = $client->recv();
// 输出接受到的数据
echo $response . PHP_EOL;
// 关闭连接
$client->close();

我们看到，客户端无非就是创建一个socket对象，然后指定ip和端口，连接server，随后向server发送了一段数据，而后接收server的数据并输出，最后关闭连接。

看下模拟结果