PHP纯异步非阻塞框架:swPromise

jopen 6年前

swPromise 是基于 swoole 的 PHP promise 框架。

在日常的使用场景中,PHP一般用作接口聚合层。一个业务请求可能会串行的请求多个接口A->B->C,此时如果接口B的响应时间较慢(关键性业务,需要有较长的timeout等待时间),则会导致请求整体的时间过长,严重降低系统的响应能力。考虑到这个业务场景下,进程的主要时间用在等待网络io返回。如果能够使用异步编程的方式,则会极大的提升服务的吞吐量(NodeJS的优势)。

如果某接口响应时间超过往常,会导致php-fpm进程数急剧升高,从而导致大量cpu资源浪费在进程调度上面,甚至导致服务崩溃。swPromise框架是为了解决该问题而开发的。

异步非阻塞模式是实现高性能网络编程的一种方法。传统上,为进行异步调用,会在代码中实现大量的回调函数,导致代码可读性与可维护性的急剧下降。为了解决这个问题,主流方案有以下几种:

  • 自定义事件式方案

  • Promise/Deferred

  • 高阶函数篡改回调函数

  • 协程(Generator)

Swoole 是PHP语言的高性能网络通信框架,提供了PHP语言的异步多线程服务器。 swoole采用自定义事件式方案,为我们提供网络层基本封装。基于swoole,可以扩展出业务层的异步开发框架。

tsf (Tencent Server Framework) 是腾讯公司推出的 PHP 协程方案,基于 Swoole+PHP Generator 实现的 Coroutine。该框架使用协程模式,基于swoole与swoole framework开发。实现了真正的异步非阻塞开发模式,同时具有极高的性能。其核心代码来源于该文章Cooperative multitasking using coroutines (in PHP!) 。 tsf使用了较为复杂的用户态任务调度逻辑,暂时没有看到生产环境的使用案例。另外由于使用了swoole framework,也使其略显重量级。

swPromise的主要处理流程在Core\Async\Promise类中。该类实现了基本的then方法,并通过对promise流程的延迟计算,保证了异步流程的动态控制能力。该框架是一个非常基础的web框架,目前仅实现通用Future(通用延迟计算)、HttpClientFuture、ResponseFuture三个延迟计算类。

该框架需要配合Swoole、php-http-parser扩展使用,第二个扩展用于解析http协议。

演示代码

class Handler_Index extends \Core\Handler{      public function run($request, $response){          Promise::create ( Model::getUserInfo ( 'user1', 'haha' ) )              ->then (function(&$promise){                  $user1 = $promise->get('user1');                  if($user1){                      return Model::getUserInfo ( 'user2', 'haha2' )                              ->then(function(&$promise){                                  $user2 = $promise->get('user2');                                  $promise->accept(['user3'=>$user2['body']]);                              });                  }                  else $promise->accept();              })              ->then ( Model::getUserInfo ( 'user4', 'haha4' ) )              ->then ( Model::getUserInfo ( 'user5', 'haha5' ) )              ->then ( new ResponseFuture ($response) )              ->start ( new PromiseContext () );      }  }

这段流程表明了,先获取haha这个用户的信息,写入上下文的user1字段中。如果获取到了数据,再获取haha2这个用户的信息,写入上下文user2字段中。并将user2的body字段放入user3字段中。然后获取haha4和haha5的信息。最后将所有数据输出到网页。

可以看到,在第一个then中,通过if条件返回promise对象,实现了对异步流程的动态控制。同样的,整个流程通过then串联起来,已经较为接近同步代码的书写了。而使用回调的方式,代码会变得极为恐怖。

并行请求

class Handler_Index extends \Core\Handler{      public function run($request, $response){          Promise::create([              Model::getUserInfo ( 'user1', 'haha' ),              Model::getUserInfo ( 'user2', 'haha2' ),          ])->then(              new ResponseFuture ($response)          )->start(new PromiseContext ());      }  }

这个请求并行获得haha与hah2两个用户的数据,分布放到user1和user2两个字段中。

存在问题

其中Handler_Sync实现的就是该框架同步的使用方式。另外,目前reject方法以及异常处理流程均没有实现,有兴趣的朋友可以自行扩展。

目前有一个比较严重的bug,如果大量http request没有完成就自行中断的话,会导致swoole http server发生错误,从而退出。在swoole前面放一个nginx就可以解决问题。

测试方法

启动

php run.php

测试:

ab -n 10000 -c 100 "http://localhost:9502/async"  ab -n 10000 -c 100 "http://localhost:9502/sync"

经过测试,在后端接口响应性能有问题的情况下,swPromise 可以同时处理大量连接,用很低的 cpu 负载等待接口数据返回。

项目主页:http://www.open-open.com/lib/view/home/1447936600338