swoole深入学习 2. tcp Server和tcp Client
这节来学习Swoole最基础的Server和Client。会通过创建一个tcp Server来讲解。
server
<?php
class Server
{
private $serv;
public function __construct()
{
$this->serv = new Swoole\Server('127.0.0.1', 9501);
//当启动一个Swoole应用时，一共会创建2 + n + m个进程，2为一个Master进程和一个Manager进程，其中n为Worker进程数。m为TaskWorker进程数。
//默认如果不设置，swoole底层会根据当前机器有多少CPU核数，启动对应数量的Reactor线程和Worker进程。我机器为4核的。Worker为4。TaskWorker为0。
//下面我来设置worker_num = 10。看下启动了多少个进程
$this->serv->set([
'worker_num' => 10,
//'task_worker_num' => 2,
'deamonize' => true,
]);
//启动10个work，总共12个进程。
/*
➜ Event git:(master) pstree |grep server.php
| \-+= 54172 yangyi php server.php #Master进程
| \-+- 54173 yangyi php server.php # Manager 进程
| |--- 54174 yangyi php server.php #Work 进程
| |--- 54175 yangyi php server.php
| |--- 54176 yangyi php server.php
| |--- 54177 yangyi php server.php
| |--- 54178 yangyi php server.php
| |--- 54179 yangyi php server.php
| |--- 54180 yangyi php server.php
| |--- 54181 yangyi php server.php
| |--- 54182 yangyi php server.php
| \--- 54183 yangyi php server.php
*
*/
//增加新的监控的ip:post:mode
$this->serv->addlistener("::1", 9500, SWOOLE_SOCK_TCP);
//监听事件
/*
*
* - onStart
* - onShutdown
* - onWorkerStart
* - onWorkerStop
* - onTimer
* - onConnect
* - onReceive
* - onClose
* - onTask
* - onFinish
* - onPipeMessage
* - onWorkerError
* - onManagerStart
* - onManagerStop
*/
$this->serv->on('Start', array($this, 'onStart'));
$this->serv->on('Connect', array($this, 'onConnect'));
$this->serv->on('Receive', array($this, 'onReceive'));
$this->serv->on('Close', array($this, 'onClose'));
//master进程启动后, fork出Manager进程, 然后触发ManagerStart
$this->serv->on('ManagerStart', function (\swoole_server $server){
echo "On manager start.";
});
//manager进程启动,启动work进程的时候调用 workid表示第几个id, 从0开始。
$this->serv->on('WorkerStart', function($serv, $workerId) {
echo $workerId . '---';
});
//当一个work进程死掉后，会触发
$this->serv->on('WorkerStop', function() {
echo '--stop';
});
//启动
$this->serv->start();
}
//启动server时候会触发。
public function onStart( $serv ) {
echo "Start\n";
}
//client连接成功后触发。
public function onConnect( $serv, $fd, $from_id ) {
$a = $serv->send( $fd, "Hello {$fd}!" );
//var_dump($a); //成功返回true
}
//接收client发过来的请求
public function onReceive( swoole_server $serv, $fd, $from_id, $data ) {
echo "Get Message From Client {$fd}:{$data}\n";
//$serv->send($fd, $data);
//关闭该work进程
//$serv->stop();
//宕机
//$serv->shutdown();
//主动关闭 客户端连接,也会触发onClose事件
//$serv->close($fd);
$serv->send($fd, $data);
//$list = $serv->connection_list();
// foreach ($list as $fd) {
// $serv->send($fd, $data);
// }
}
}
//客户端断开触发
public function onClose( $serv, $fd, $from_id ) {
echo "Client {$fd} close connection\n";
}
}
//输出swoole的版本
echo swoole_version(); // 1.9.0
//输出本机iP
var_dump(swoole_get_local_ip());
/**
array(1) {
'en4' =>
string(13) "172.16.71.149"
}
*/
// 启动服务器
$server = new Server();我们启动服务端server：
$ php server.php
0--start
2--start
Start
1--start
3--start
4--start
5--start
6--start
manager start.
7--start
9--start
8--start我们来分析整个server 启动的步骤：
- 启动php server.php后，当前进程fork出Master进程，然后退出。
- Master进程启动成功之后，fork出Manager进程，并触发OnManagerStart事件。
- Manager进程启动成功时候，fork出Worker进程，并触发OnWorkerStart事件。
同步client
server端好了，那么就会需要client端来连接，swoole里面client分为同步和异步，先来一个同步clent客户端。
<?php
// sync 同步客户端
class client
{
private $client;
public function __construct()
{
$this->client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP | SWOOLE_KEEP);
$this->client->connect('127.0.0.1', 9501, 1);
}
public function connect()
{
//fwrite(STDOUT, "请输入消息：");
//$msg = trim(fgets(STDIN));
$msg = rand(1,12);
//发送给消息到服务端
$this->client->send( $msg );
//接受服务端发来的信息
$message = $this->client->recv();
echo "Get Message From Server:{$message}\n";
//关闭客户端
$this->client->close();
}
}
$client = new Client();
$client->connect();
同步client是同步阻塞的。一整套connect->send()->rev()->close()是同步进行的。
所以，如果是大量的循环数据，就不适合同步client了：
比如下面：
<?php
// sync 同步客户端
class client
{
private $client;
public function __construct()
{
var_dump(swoole_get_local_ip());
$this->client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP | SWOOLE_KEEP);
$this->client->connect('127.0.0.1', 9501, 1);
$i = 0;
while ($i < 100) {
$this->client->send($i."\n");
$message = $this->client->recv();
echo "Get Message From Server:{$message}\n";
$i++;
}
}
}
$client = new Client();打印的结果就是顺序执行。要是想要异步了。
异步client
<?php
//异步客户端
$client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_ASYNC);
$client->on("connect", function($cli) {
var_dump($cli->isConnected()); // true
var_dump($cli->getsockname()); //['port' => 57305, 'host'=> '127.0.0.1']
var_dump($cli->sock); // 5
$i = 0;
while ($i < 100) {
$cli->send($i."\n");
$i++;
}
//关闭
//$cli->close();
});
$client->on("receive", function($cli, $data){
echo "Receive: $data";
});
$client->on("error", function(swoole_client $cli){
echo "error\n" . $cli->errCode;
});
$client->on("close", function(swoole_client $cli){
echo "Connection close\n";
});
$client->connect('127.0.0.1', 9501);
这样就是一个异步的client了，处理更快，但是只支持php的cli模式。
server与client交互
总结一下client与server的连接过程：
- Client主动Connect的时候，Client实际上是与Master进程中的某个Reactor线程发生了连接。
- 当TCP的三次握手成功了以后，由这个Reactor线程将连接成功的消息告诉Manager进程，再由Manager进程转交给Worker进程。
- 在这个Worker进程中触发了OnConnect的方法。
- 当Client向Server发送了一个数据包的时候，首先收到数据包的是Reactor线程，同时Reactor线程会完成组包，再将组好的包交给Manager进程，由Manager进程转交给Worker。
- 此时Worker进程触发OnReceive事件。
- 如果在Worker进程中做了什么处理，然后再用Send方法将数据发回给客户端时，数据则会沿着这个路径逆流而上。
关于上面说到的几个进程，解释下：
Master进程是一个多线程进程，其中有一组非常重要的线程，叫做Reactor线程（组），每当一个客户端连接上服务器的时候，都会由Master进程从已有的Reactor线程中，根据一定规则挑选一个，专门负责向这个客户端提供维持链接、处理网络IO与收发数据等服务。
而Manager进程，某种意义上可以看做一个代理层，它本身并不直接处理业务，其主要工作是将Master进程中收到的数据转交给Worker进程，或者将Worker进程中希望发给客户端的数据转交给Master进程进行发送。另外，Manager进程还负责监控Worker进程，如果Worker进程因为某些意外挂了，Manager进程会重新拉起新的Worker进程，有点像Supervisor的工作。
Worker进程了，顾名思义，Worker进程其实就是处理各种业务工作的进程，Manager将数据包转交给Worker进程，然后Worker进程进行具体的处理，并根据实际情况将结果反馈给客户端。
task_worker
在swoole中work进程分为EventWorker和TaskWorker，对应的配置文件设置为：
$this->serv->set([
'worker_num' => 10, #EventWorker
'task_worker_num' => 2, #TaskWorker
'deamonize' => true,
]);worker是基于event触发，而task则是manager直接生成的子进程。那么他们有什么区别呢？
共同点是：他们都是最底层负责处理业务的进程。
Swoole的业务逻辑部分是同步阻塞运行的，如果遇到一些耗时较大的操作，例如访问数据库、广播消息等，就会影响服务器的响应速度。因此Swoole提供了Task功能，将这些耗时操作放到另外的进程去处理，当前woker进程继续执行后面的逻辑。运行Task,需要在swoole服务中配置参数task_worker_num,即可开启task功能。此外，必须给swoole_server绑定两个回调函数：onTask和onFinish。这两个回调函数分别用于执行Task任务和处理Task任务的返回结果。
先来写一个demo，来如何用 taskWoker来处理业务。
taskServer.php
<?php
/**
* Created by PhpStorm.
* User: yangyi
* Date: 2016/12/7
* Time: 16:16
*/
class taskServer
{
private $serv;
/**
* [__construct description]
* 构造方法中,初始化 $serv 服务
*/
public function __construct() {
$this->serv = new Swoole\Server('0.0.0.0', 9501);
//初始化swoole服务
$this->serv->set(array(
'worker_num' => 8,
'daemonize' => false, //是否作为守护进程,此配置一般配合log_file使用
'max_request' => 1000,
'log_file' => './swoole.log',
'task_worker_num' => 8
));
//设置监听
$this->serv->on('Start', array($this, 'onStart'));
$this->serv->on('Connect', array($this, 'onConnect'));
$this->serv->on("Receive", array($this, 'onReceive'));
$this->serv->on("Close", array($this, 'onClose'));
$this->serv->on("Task", array($this, 'onTask'));
$this->serv->on("Finish", array($this, 'onFinish'));
//开启
$this->serv->start();
}
public function onStart($serv) {
echo SWOOLE_VERSION . " onStart\n";
}
public function onConnect($serv, $fd) {
echo $fd."Client Connect.\n";
}
public function onReceive($serv, $fd, $from_id, $data) {
echo "Get Message From Client {$fd}:{$data}\n";
// send a task to task worker.
$param = array(
'fd' => $fd
);
// start a task
$serv->task(json_encode($param));
echo "Continue Handle Worker\n";
}
public function onClose($serv, $fd) {
echo "Client Close.\n";
}
public function onTask($serv, $task_id, $from_id, $data) {
echo "This Task {$task_id} from Worker {$from_id}\n";
echo "Data: {$data}\n";
for($i = 0 ; $i < 200 ; $i ++ ) {
sleep(1);
echo "Task {$task_id} Handle {$i} times...\n";
}
$fd = json_decode($data, true);
$serv->send($fd['fd'] , "Data in Task {$task_id}");
return "Task {$task_id}'s result";
}
public function onFinish($serv,$task_id, $data) {
echo "Task {$task_id} finish\n";
echo "Result: {$data}\n";
}
}
$server = new taskServer();
taskClient.php 异步的客户端
<?php
/**
* Created by PhpStorm.
* User: yangyi
* Date: 2016/12/7
* Time: 16:18
*/
class taskClient
{
private $client;
public function __construct() {
$this->client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_ASYNC);
$this->client->on('Connect', array($this, 'onConnect'));
$this->client->on('Receive', array($this, 'onReceive'));
$this->client->on('Close', array($this, 'onClose'));
$this->client->on('Error', array($this, 'onError'));
}
public function connect() {
if(!$fp = $this->client->connect("127.0.0.1", 9501 , 1)) {
echo "Error: {$fp->errMsg}[{$fp->errCode}]\n";
return;
}
}
//connect之后,会调用onConnect方法
public function onConnect($cli) {
fwrite(STDOUT, "Enter Msg:");
swoole_event_add(STDIN,function(){
fwrite(STDOUT, "Enter Msg:");
$msg = trim(fgets(STDIN));
$this->send($msg);
});
}
public function onClose($cli) {
echo "Client close connection\n";
}
public function onError() {
}
public function onReceive($cli, $data) {
echo "Received: ".$data."\n";
}
public function send($data) {
$this->client->send($data);
}
public function isConnected($cli) {
return $this->client->isConnected();
}
}
$client = new taskClient();
$client->connect();
运行一下：
php taskServer.php
php taskClient.php
服务端打印：
$ php task_server.php
1.9.0 onStart
1Client Connect.
Get Message From Client 1:12345
Continue Handle Worker
This Task 0 from Worker 3
Data: {"fd":1}
Task 0 Handle 0 times...
Task 0 Handle 1 times...
Task 0 finish
Result: Task 0's result
客户端打印：
$ php task_client.php
Enter Msg:12345
Enter Msg:Received: Data in Task 0这里面有几点需要注意：
1. 运行Task,必须要在swoole服务中配置参数task_worker_num,此外，必须给swoole_server绑定两个回调函数：onTask和onFinish。
2. onTash 要return 数据
3. onFinish 会接收到onTash的数据，标记成完成。
4. swoole_event_add 把输入绑定成事件，这个后续将，这样client就可以连续的多次输入。
swoole的架构
上面说了这么，图表总结一下swoole结构：
swoole采用 多线程Reactor+多进程Worker
swoole的处理连接流程图如下：
当请求到达时,swoole是这样处理的：
请求到达 Main Reactor
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Main Reactor根据Reactor的情况，将请求注册给对应的Reactor
(每个Reactor都有epoll。用来监听客户端的变化)
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客户端有变化时，交给worker来处理
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worker处理完毕，通过进程间通信(比如管道、共享内存、消息队列)发给对应的reactor。
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reactor将响应结果发给相应的连接
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请求处理完成
因为reactor基于epoll，所以每个reactor可以处理无数个连接请求。 如此，swoole就轻松的处理了高并发。
参考资料：
http://rango.swoole.com/archives/305
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