php用select实现I/O复用
前言
在Linux Socket服务器短编程时，为了处理大量客户的连接请求，需要使用非阻塞I/O和复用，select、poll和epoll是Linux API提供的I/O复用方式，其实I/O多路复用就是通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪(一般是读就绪或者写就绪)，能够通知程序进行相应的读写操作。但select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的。现在比较受欢迎的的nginx就是使用epoll来实现I/O复用支持高并发，所以理解好select，poll，epoll对于nginx如何应对高并发还是很有帮助的。
select调用过程
select
select缺点
-
单个进程监控的文件描述符有限，通常为1024*8个文件描述符。
当然可以改进，由于select采用轮询方式扫描文件描述符。文件描述符数量越多，性能越差。
-
内核/用户数据拷贝频繁，操作复杂。
select在调用之前，需要手动在应用程序里将要监控的文件描述符添加到fed_set集合中。然后加载到内核进行监控。用户为了检测时间是否发生，还需要在用户程序手动维护一个数组，存储监控文件描述符。当内核事件发生，在将fed_set集合中没有发生的文件描述符清空，然后拷贝到用户区，和数组中的文件描述符进行比对。再调用selecct也是如此。每次调用，都需要了来回拷贝。
-
轮回时间效率低
select返回的是整个数组的句柄。应用程序需要遍历整个数组才知道谁发生了变化。轮询代价大。
-
select是水平触发
应用程序如果没有完成对一个已经就绪的文件描述符进行IO操作。那么之后select调用还是会将这些文件描述符返回，通知进程。
代码实现
Worker.php
<?php
/**
* @author gaobinzhan <gaobinzhan@gmail.com>
*/
class Worker
{
private $socket;
public $onReceive;
public $onConnect;
public $onClose;
private $socketList = [];
private $events = [
'connect' => 'onConnect',
'receive' => 'onReceive',
'close' => 'onClose'
];
public function __construct($host, $port, $type)
{
$this->socket = stream_socket_server("{$type}://{$host}:{$port}");
stream_set_blocking($this->socket,0); // Set non blocking
$this->socketList[(int)$this->socket] = $this->socket;
return $this->socket;
}
private function accept()
{
while (true) {
$write = $except = [];
$read = $this->socketList;
stream_select($read,$write,$except,60);
foreach ($read as $socket) $socket === $this->socket ? $this->createSocket() : $this->receive($socket);
}
}
private function createSocket(){
//Establish a connection with the client
$client = stream_socket_accept($this->socket);
(!empty($client && is_callable($this->onConnect))) && call_user_func_array($this->onConnect, [$this->socket, $client]);
$this->socketList[(int)$client] = $client;
}
private function receive($client){
$buffer = fread($client, 65535);
if (empty($buffer) && (feof($client) || !is_resource($client))) { fclose($client); unset($this->socketList[(int)$client]); }
!empty($buffer) && is_callable($this->onReceive) && call_user_func_array($this->onReceive, [$this->socket, $client, $buffer]);
//because：IO Multiplexing
/*$close = fclose($v);
if (!empty($close) && is_callable($this->onClose)) call_user_func_array($this->onClose, [$v]);*/
}
public function send($client, $data)
{
$response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
$response .= "Content-Type: text/html;charset=UTF-8\r\n";
$response .= "Connection: keep-alive\r\n";
$response .= "Content-length: ".strlen($data)."\r\n\r\n";
$response .= $data;
fwrite($client, $response);
}
public function on($event, $callback)
{
$event = $this->events[$event] ?? null;
$this->$event = $callback;
}
public function start()
{
$this->accept();
}
}
server.php
<?php
/**
* @author gaobinzhan <gaobinzhan@gmail.com>
*/
require 'Worker.php';
class Server{
public $server;
public function __construct($host, $port, $type)
{
$this->server = new Worker($host, $port, $type);
$this->server->on('connect',[$this,"onConnect"]);
$this->server->on('receive',[$this,"onReceive"]);
$this->server->on('close',[$this,"onClose"]);
$this->server->start();
}
public function onConnect($server,$fd){
echo 'onConnect '.$fd.PHP_EOL;
}
public function onReceive($server,$fd,$data){
echo 'onReceive '.$fd.PHP_EOL;
$this->server->send($fd,'this is server !!!');
}
public function onClose($fd){
echo 'onClose '.$fd.PHP_EOL;
}
}
new Server('0.0.0.0','9501','tcp');
cli模式下运行server.php
浏览器第一次访问http://127.0.0.1:9501
发现第一次连接符为7
第一次
第二访问 发现为7的连接符被复用了
第二次
可以用ab测试工具 更能体现出io复用
ab -c 100 -n 100000 -k http://127.0.0.1:9501/
