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swPromise,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,在腾讯openapi中使用。另外由于使用了swoole framework,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 master版本使用,编译参数./configure --enable-async-httpclient,开启异步http client。

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。


引用资料:

About

基于swoole,php的promise框架

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