Swoole—csp编程模型
2020-04-28 本文已影响0人
gaobinzhan
协程
不需要操作系统参与，创建销毁和切换的成本非常低，遇到
io会自动让出cpu执行权，交给其它协程去执行。
协程执行流程
Swoole协程
非协程代码：
<?php
$start = time();
for ($i = 0; $i < 500; $i++) {
file_get_contents('http://www.easyswoole.com/');
echo '任务' . $i . '完成' . PHP_EOL;
}
echo '非协程总耗时' . (time() - $start) . 's' . PHP_EOL;
执行结果：
任务495完成
任务496完成
任务497完成
任务498完成
任务499完成
非协程总耗时13s
协程代码：
<?php
$start = time();
for ($i = 0; $i < 500; $i++) {
Swoole\Coroutine::create(function () use ($i, $start) {
$client = new Swoole\Coroutine\Http\Client('www.easyswoole.com', 80);
$client->get('/');
echo '任务' . $i . '完成' . '耗时' . (time() - $start) . 's' . PHP_EOL;
});
}
执行结果：
任务389完成耗时1s
任务395完成耗时1s
任务434完成耗时1s
任务477完成耗时1s
任务469完成耗时1s
任务385完成耗时1s
任务498完成耗时1s
可以发现速度相当快，但任务的id，不是顺序执行的，这就是遇到了io，swoole底层自动切换让出cpu执行权。
Channle
用于协程间通讯，支持多生产者协程和多消费者协程。底层自动实现了协程的切换和调度。
执行下面代码：
$start = time();
function task1()
{
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发短信\n";
}
function task2()
{
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发邮件\n";
}
Swoole\Coroutine::create('task1');
Swoole\Coroutine::create('task2');
echo '总耗时' . (time() - $start) . 's' . PHP_EOL;
执行结果：
总耗时0s
发短信
发邮件
却发现以上代码，先执行的echo '总耗时' . (time() - $start) . 's' . PHP_EOL;。
要等待task1及task2执行成功后输出，该怎么半呢，这就利用了channel,来实现csp并发编程。
代码：
<?php
Swoole\Coroutine::create(function (){
$start = time();
$channel = new Swoole\Coroutine\Channel();
function task1($channel)
{
/** @var Swoole\Coroutine\Channel $channel */
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
$channel->push("发短信\n");
}
function task2($channel)
{
/** @var Swoole\Coroutine\Channel $channel */
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
$channel->push("发邮件\n");
}
Swoole\Coroutine::create('task1', $channel);
Swoole\Coroutine::create('task2', $channel);
for ($i = 0; $i < 2; $i++) {
echo $channel->pop();
}
echo '总耗时' . (time() - $start) . 's' . PHP_EOL;
});
执行结果：
发短信
发邮件
总耗时3s
可以看到耗时3s，但我们在增加一个任务，for里面的$i就要修改，使得我们的代码非常繁琐，所以就有了WaitGroup。
像channel可以实现协程通信，依赖管理，协程同步。
实现连接池功能可以看我之前的文章，传送门
WaitGroup
基于Channel实现的
Golang的sync.WaitGrup功能。
方法：
-
add方法增加计数 -
done表示任务已完成 -
wait等待所有任务完成恢复当前协程的执行 -
WaitGroup对象可以复用，add、done、wait之后可以再次使用
代码：
<?php
Swoole\Coroutine::create(function () {
$start = time();
$waitGroup = new Swoole\Coroutine\WaitGroup();
function task1($waitGroup)
{
/** @var WaitGroup $waitGroup */
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发短信\n";
$waitGroup->done();;
}
function task2($waitGroup)
{
/** @var WaitGroup $waitGroup */
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发邮件\n";
$waitGroup->done();
}
$waitGroup->add();
Swoole\Coroutine::create('task1', $waitGroup);
$waitGroup->add();
Swoole\Coroutine::create('task2', $waitGroup);
$waitGroup->wait();
echo '总耗时' . (time() - $start) . 's' . PHP_EOL;
});
执行结果跟之前一样，也是好时3s，但是不是更简单了呢。
Context
协程原有的异步逻辑同步化，但是在协程切换是隐式发生的，所有协程切换的前后不能保证全局遍历及
static变量的一致性。
用context用协程id做隔离，来保存上下文内容。
代码复现：
<?php
class Email
{
static $email = null;
}
Swoole\Coroutine::create(function () {
function task1($email)
{
Email::$email = $email;
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发邮件：" . Email::$email . PHP_EOL;
}
function task2($email)
{
Email::$email = $email;
echo "发邮件：" . Email::$email . PHP_EOL;
}
Swoole\Coroutine::create('task1', '975975398@gmail.com');
Swoole\Coroutine::create('task2', 'gaobinzhan@gmail.com');
});
从感觉啥觉得会输出两个邮箱地址，但其实：
发邮件：gaobinzhan@gmail.com
发邮件：gaobinzhan@gmail.com
这就是变量生命周期，需要注意，我们可以封装一个类来保存上下文。
<?php
class Context
{
/**
* [
* 'cid' => [ // 就是协程的id
* 'key' => 'value' // 保存的全局变量的信息
* ]
* ]
* @var [type]
*/
public static $pool = [];
static function get($key)
{
$cid = Swoole\Coroutine::getuid();// 获取当前运行的协程id
if ($cid < 0) {
return null;
}
if (isset(self::$pool[$cid][$key])) {
return self::$pool[$cid][$key];
}
return null;
}
static function put($key, $item)
{
$cid = Swoole\Coroutine::getuid();// 获取当前运行的协程id
if ($cid > 0) {
self::$pool[$cid][$key] = $item;
}
}
static function delete($key = null)
{
$cid = Swoole\Coroutine::getuid();
if ($cid > 0) {
if ($key) {
unset(self::$pool[$cid][$key]);
} else {
unset(self::$pool[$cid]);
}
}
var_dump(self::$pool);
}
}
运行以下代码：
<?php
Swoole\Coroutine::create(function () {
function task1($email)
{
Context::put('email',$email);
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发邮件：" . Context::get('email') . PHP_EOL;
}
function task2($email)
{
Context::put('email',$email);
echo "发邮件：" . Context::get('email') . PHP_EOL;
}
Swoole\Coroutine::create('task1', '975975398@gmail.com');
Swoole\Coroutine::create('task2', 'gaobinzhan@gmail.com');
var_dump(Context::$pool);
});
运行结果：
发邮件：gaobinzhan@gmail.com
array(2) {
[2]=>
array(1) {
["email"]=>
string(19) "975975398@gmail.com"
}
[3]=>
array(1) {
["email"]=>
string(20) "gaobinzhan@gmail.com"
}
}
发邮件：975975398@gmail.com
可以看到，两个邮箱都输出成功了，但是我们的变量没有销毁，如何销毁呢，Swoole提供了defer方法，在协程关闭之前会调用defer。
<?php
Swoole\Coroutine::create(function () {
function task1($email)
{
Context::put('email',$email);
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发邮件：" . Context::get('email') . PHP_EOL;
Swoole\Coroutine::defer(function (){
Context::delete();
});
}
function task2($email)
{
Context::put('email',$email);
echo "发邮件：" . Context::get('email') . PHP_EOL;
Swoole\Coroutine::defer(function (){
Context::delete();
});
}
Swoole\Coroutine::create('task1', '975975398@gmail.com');
Swoole\Coroutine::create('task2', 'gaobinzhan@gmail.com');
});
运行结果：
发邮件：gaobinzhan@gmail.com
array(1) {
[2]=>
array(1) {
["email"]=>
string(19) "975975398@gmail.com"
}
}
发邮件：975975398@gmail.com
array(0) {
}
可以发现到最后为空，已经被清空掉了。
是不是觉得这样写很麻烦，以及不确定在什么时候销毁，然而Swoole提供的Context可以让协程退出后上下文自动清理 (如无其它协程或全局变量引用)。
代码实现：
<?php
Swoole\Coroutine::create(function () {
function task1($email)
{
$context = Swoole\Coroutine::getContext();
$context->email = $email;
Swoole\Coroutine::sleep(3); // 模拟io阻塞
echo "发邮件：" . $context->email . PHP_EOL;
}
function task2($email)
{
$context = Swoole\Coroutine::getContext();
$context->email = $email;
echo "发邮件：" . $context->email . PHP_EOL;
}
Swoole\Coroutine::create('task1', '975975398@gmail.com');
Swoole\Coroutine::create('task2', 'gaobinzhan@gmail.com');
});
