PHP-FPM vs Swoole

前几天看见有几篇讲 swoole 的文章,今天我也来凑个热闹。水平有限,细节理解可能不到位,欢迎大家帮我补充、纠正。

PHP-FPM

早期版本的 PHP 并没有内置的 WEB 服务器,而是提供了 SAPI(Server API)给第三方做对接。现在非常流行的 php-fpm 就是通过 FastCGI 协议来处理 PHP 与第三方 WEB 服务器之间的通信。比如 Nginx + php-fpm 的组合,这种方式运行的 fpm 是 Master/Worker 模式,启动一个 Master 进程监听来自 Nginx 的请求,再 fork 多个 Worker 进程处理请求。每个 Worker 进程只能处理一个请求,单一进程的生命周期大体如下:

  1. 初始化模块。
  2. 初始化请求。此处请求是请求 PHP 执行代码的意思,并非 HTTP 的请求。
  3. 执行 PHP 脚本。
  4. 结束请求。
  5. 关闭模块。

对细节感兴趣的可以点这里看图

多进程模型是依赖进程数来解决并发问题,一个进程只能处理一个连接,当启动大量进程,进程调度消耗可能占 CPU 的百分之几十甚至 100%,比如 C10K 问题,多进程模型就力不从心了。

Swoole

Swoole 采用的也是 Master/Worker 模式,不同的是 Master 进程有多个 Reactor 线程,Master 只是一个事件发生器,负责监听 Socket 句柄的事件变化。Worker 以多进程的方式运行,接收来自 Reactor 线程的请求,并执行回调函数(PHP 编写的)。启动 Master 进程的流程大致是:

  1. 初始化模块。
  2. 初始化请求。因为 swoole 需要通过 cli 的方式运行,所以初始化请求时,不会初始化 PHP 的全局变量,如 $_SERVER, $_POST, $_GET 等。
  3. 执行 PHP 脚本。包括词法、语法分析,变量、函数、类的初始化等,Master 进入监听状态,并不会结束进程。

Swoole 加速的原理

  • 由 Reactor(epoll 的 IO 复用方式)负责监听 Socket 句柄的事件变化,解决高并发问题。
  • 通过内存常驻的方式节省 PHP 代码初始化的时间,在使用笨重的框架时,用 swoole 加速效果是非常明显的。

对比不同

PHP-FPM

  • Master 主进程 / Worker 多进程模式。
  • 启动 Master,通过 FastCGI 协议监听来自 Nginx 传输的请求。
  • 每个 Worker 进程只对应一个连接,用于执行完整的 PHP 代码。
  • PHP 代码执行完毕,占用的内存会全部销毁,下一次请求需要重新再进行初始化等各种繁琐的操作。
  • 只用于 HTTP Server。

Swoole

  • Master 主进程(由多个 Reactor线程组成)/ Worker 多进程(或多线程)模式
  • 启动 Master,初始化 PHP 代码,由 Reactor 监听 Socket 句柄的事件变化。
  • Reactor 主线程负责子多线程的均衡问题,Manager 进程管理 Worker 多进程,包括 TaskWorker 的进程。
  • 每个 Worker 接受来自 Reactor 的请求,只需要执行回调函数部分的 PHP 代码。
  • 只在 Master 启动时执行一遍 PHP 初始化代码,Master 进入监听状态,并不会结束进程。
  • 不仅可以用于 HTTP Server,还可以建立 TCP 连接、WebSocket 连接。

以上主要针对核心运行机制作对比,列举的不同,暂时就想到这几点了,如果有漏掉的重点,欢迎大家帮我补充啦~

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