对于耗时比较长的程序,比如请求外部链接,为什么swoole比php-fpm并发好

Swoole相比PHP-FPM在处理耗时较长的程序,如请求外部链接时表现出更高的并发能力,原因主要包括以下几点:

1. **常驻内存**:Swoole是一个高性能的异步并发框架,它以扩展的形式运行在PHP中,能够将PHP程序常驻在内存中。这意味着Swoole的服务一旦启动,就会持续运行,不需要为每个请求创建和销毁PHP解释器,大大减少了进程初始化和销毁的开销。

2. **异步非阻塞IO**:Swoole采用了异步非阻塞I/O模型,能够在等待I/O操作(如网络请求、数据库查询等)完成的同时处理其他任务,而不是像PHP-FPM那样在等待期间阻塞进程。这种机制使得Swoole能够高效地处理并发请求,即使单个请求需要较长时间完成。

3. **事件驱动**:Swoole基于事件驱动,通过Reactor线程/进程模型监听和分发事件,当有新的连接请求或者已有连接的数据可读写时,立即触发回调函数处理,无需为每个连接创建独立的线程或进程,从而降低了资源消耗,提升了并发处理能力。

4. **协程支持**:Swoole还支持协程,允许在单一线程内以非阻塞的方式处理大量并发请求。协程能够在不增加线程或进程的情况下实现并发,让资源利用更加高效,特别适合处理I/O密集型任务,如频繁的网络请求。

5. **Task Worker**:Swoole提供了Task Worker,专门用于处理CPU密集型或耗时较长的任务。Task Worker可以从主线程接过任务后异步处理,不影响主线程继续接受新的网络请求,保证了整体的并发性能。

相比之下,PHP-FPM使用的是Master/Worker模型,每个Worker进程在处理请求时是同步且阻塞的。一旦遇到耗时操作,如请求外部链接,该Worker进程会一直等待直到操作完成,期间无法处理其他请求,这在高并发场景下会导致资源快速耗尽,影响整体的并发性能。

因此,对于需要处理大量并发请求且涉及耗时操作的应用,Swoole凭借其异步非阻塞和事件驱动的特性,能够提供显著优于PHP-FPM的并发处理能力。

 

 

当PHP-FPM配合OPcache使用时,确实可以在一定程度上减少加载和初始化PHP环境的开销,但并不能完全消除这一过程。

OPcache是一个PHP扩展,它的主要作用是将PHP脚本预编译后的opcode(操作码)缓存到共享内存中,这样当同一个脚本再次被请求时,可以直接从内存中读取opcode并执行,而无需重新解析PHP源代码文件。这样一来,大大减少了文件读取、语法解析和编译的时间,提升了脚本的执行效率。

然而,即使启用了OPcache,每次PHP-FPM的Worker进程处理请求时,仍需经历一些基本的初始化步骤,比如:

- **初始化环境**:包括加载PHP配置文件(php.ini)、注册扩展、初始化模块等。
- **进程上下文**:每个Worker进程都需要自己的内存空间来存储变量、环境变量等,这是在进程启动时初始化的。
- **资源分配**:为每个进程分配文件描述符、内存限制等资源。

OPcache减少了脚本解析和编译的开销,但这些初始化步骤和资源分配仍然是存在的。相较于没有OPcache的情况,使用OPcache可以显著提高脚本的加载速度,尤其是在频繁请求相同脚本的场景下,但并不能完全消除每次请求时的环境加载和初始化开销。而常驻内存的框架如Swoole,由于程序一直运行在内存中,这部分开销则可以进一步减少。

 

 

Swoole 在其工作方式上与 PHP-FPM 不同,它确实能更有效地减少环境加载和初始化的开销。Swoole 作为一个异步并发框架,其核心特性之一就是将 PHP 应用程序常驻在内存中运行。这意味着一旦 Swoole 服务器启动,就不需要为每个请求重复加载 PHP 环境和初始化应用代码。以下是 Swoole 如何减少这些开销的几个关键点:

1. **常驻内存**:Swoole 服务器启动后,会将 PHP 代码及其依赖加载到内存中,之后的请求不再需要重复加载和解析 PHP 文件,这大大减少了启动时的开销。

2. **进程模型**:Swoole 使用 Master-Worker 进程模型,其中 Master 进程负责监听端口和分发任务,Worker 进程(包括 Task Worker)处理实际的请求。Worker 进程在启动时完成初始化,之后可以复用以处理多个请求,无需为每个请求创建新的进程或线程,从而减少了初始化开销。

3. **事件驱动**:Swoole 采用事件驱动模型,能够在一个 Worker 进程内非阻塞地处理多个并发请求,这与 PHP-FPM 的阻塞模型形成对比,在 PHP-FPM 中每个请求通常需要独立的进程处理。

4. **热重载**:虽然不是直接减少初始化开销,但 Swoole 支持在运行时动态加载和更新代码,这意味着在不重启整个服务器的情况下,可以更新部分应用代码,这对于开发和维护阶段非常有用。

尽管如此,Swoole 仍然存在一定的初始化成本,尤其是在 Worker 进程启动时,需要执行一些初始化代码和加载依赖。不过,这部分开销在整个应用程序生命周期中只会发生一次或少数几次(如 Worker 进程重启时),相比于 PHP-FPM 每个请求都要加载和初始化环境,Swoole 的整体效率要高得多。

 

既然opcache已经将opcode存在内存中了,那性能和常驻内存还有什么差距

尽管OPcache将预编译的opcode存储在内存中,显著提高了PHP脚本的执行效率,但它与真正的常驻内存框架(如Swoole)在性能和运行机制上仍存在一些根本差异:

1. **生命周期管理**:
- **OPcache**:主要关注于脚本的编译结果(opcode)的缓存,减少每次请求时的编译开销。但它并不改变PHP脚本的生命周期管理,每个HTTP请求仍然是独立的生命周期,即请求开始时初始化,请求结束后释放资源。
- **常驻内存框架**:如Swoole,整个应用或服务作为一个长期运行的进程存在于内存中,不会因为单个请求的结束而销毁进程资源。这意味着应用的初始化、数据库连接、全局变量等状态在进程的生命周期内可以保持,减少了每次请求的初始化开销。

2. **并发模型**:
- **OPcache + PHP-FPM**:默认情况下,PHP-FPM使用多进程模型处理请求,每个进程处理一个请求。虽然OPcache减少了脚本解析的时间,但多个进程之间的资源(如数据库连接池)不能共享,且进程切换也有开销。
- **Swoole**:支持异步非阻塞IO和协程,可以在单个进程中并发处理多个请求,通过事件循环和协程调度高效地复用系统资源。这种模型在处理高并发I/O密集型任务时表现得尤为出色。

3. **资源管理和控制**:
- **OPcache**:主要聚焦于代码层面的优化,对系统资源(如内存、CPU)的管理和控制能力有限。
- **Swoole**:提供了更细粒度的资源管理和控制能力,比如动态调整Worker进程数量、内存池管理等,以适应不同的负载情况。

4. **实时性和交互性**:
- **Swoole**更容易实现长连接、WebSocket等实时通信场景,因为它维持了客户端和服务端的持久连接,而不仅仅是针对HTTP请求做出响应。

因此,尽管OPcache通过缓存opcode减少了编译成本,提升了执行效率,但在并发处理、资源复用、实时交互等方面,常驻内存框架如Swoole提供了更为全面的性能优势。两者结合使用(例如在Swoole中启用OPcache)可以在某些场景下达到最佳效果。

posted @ 2024-05-06 17:02  仁义礼智信的  阅读(30)  评论(0编辑  收藏  举报