Swoole 再深入

问即是学

基础编程知识

阻塞 和 非阻塞 的区别?

• 同步(Synchronous)IO

当一个程序发起调用的时候，在程序没有处理完成返回结果时，调用方会一直等待，等待结果的返回。

• 异步(Asynchronous)IO

当一个程序发起调用的时候，程序立即返回调用成功的消息，但不会马上返回结果，而是需要通过回调的方式把返回结果返回给调用方。

• 阻塞(Blocking)IO

阻塞就是在程序调用之后，结果返回之前，当前的进程/线程是被挂起的

• 非阻塞(non-Blocking)IO

非阻塞是指程序调用之后，结果返回之前，不会挂起该进程/线程的。

异步的优势 ?

• 高并发，同步阻塞IO模型的并发能力依赖于进程/线程数量
• 无IO等待，同步模型无法解决IOWait很高的场景

同步的优势 ?

• 编码简单，同步模式编写/调试程序更轻松
• 可控性好，同步模式的程序具有良好的过载保护机制

PHP的GC机制 ?

GC机制: 垃圾回收机制

PHP5.3: 当变量容器的ref_count计数清0时，表示该变量容器就会被销毁，实现了内存回收
PHP5.3版本之后引入根缓冲机制，即php启动时默认设置指定zval数量的根缓冲区（默认是10000），当php发现有存在循环引用的zval时，就会把其投入到根缓冲区，当根缓冲区达到配置文件中的指定数量（默认是10000）后，就会进行垃圾回收，以此解决循环引用导致的内存泄漏问题

PHP面向对象编程: 对象引用机制和对象与内存之间的关系 ?

对象释放的时候调用了__destruct(),释放内存;

多进程编程

fpm 和 swoole 的多进程模型及其区别 ?

• PHP-FPM

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。

• 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。

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。

进程间通信? 进程隔离? 进程信号量?

进程间通信

• 管道

1. 我们知道进程直接是相互独立的，那如果在进程之间通信就需要通过特殊介质，建立管道是其中一种方式。
2. 管道分无名管道(pipe)和有名管道(FIFO)，无名管道只能用于父子进程或者兄弟进程这些具有亲缘关系的进程；
3. 为了克服这个缺点，就有了有名管道，提供非亲缘关系直接进程间通信

• 信号

1. 比如我们kill命令来杀死一个进程，就是内核生成一个信号，当系统捕获到是这个信号就会做出相应得操作。
2. 信号可以作为进程间通信或修改行为的一种方式，明确地由一个进程发送给另一个进程。一个信号的产生叫生成，接收到一个信号叫捕获。

• 消息队列
• 共享内存

进程隔离

• 不同的进程中PHP变量不是共享，即使是全局变量，在A进程内修改了它的值，在B进程内是无效的
• 如果需要在不同的Worker进程内共享数据，可以用Redis、MySQL、文件、Swoole\Table、APCu、shmget等工具实现
• 不同进程的文件句柄是隔离的，所以在A进程创建的Socket连接或打开的文件，在B进程内是无效，即使是将它的fd发送到B进程也是不可用的

基础的TCP/UDP认知

TCP 和 UDP的区别 ?

TCP(Transmission Control Protocol, 传输控制协议)
TCP 三次握手 四次挥手

UDP(User Data Protocol, 用户数据报协议)

区别

• 1. 基于连接与无连接;
• 2. 对系统资源的要求 (TCP较多，UDP少);
• 3. UDP程序结构较简单;
• 4. 流模式与数据报模式;
• 5. TCP保证数据正确性，UDP可能丢包;
• 6. TCP保证数据顺序，UDP不保证

OSI七层模型中的上四层 ?

应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层

协程

Swoole的协程工作模式 ?

• 内存栈

4.0版本使用了PHP+C的双栈模式。创建协程时会创建一个C栈，默认尺寸为2M，创建一个PHP栈，默认为8K。

C栈主要用于保存底层函数调用的局部变量数据，用于解决call_user_func、array_map等C函数调用在协程切换时未能还原的问题。4.0版本无论如何切换协程，底层总是能正确地切换回原先的C函数栈帧继续向下执行。

• 协程切换

C栈切换使用了boost.context 1.60汇编代码，用于保存寄存器，切换指令序列。主要是jump_fcontext这个ASM函数提供。
PHP栈的切换是跟随C栈切同步进行的。底层会切换EG(vm_stack)使得PHP恢复到正确的PHP函数栈帧。4.0.2版本还增加了ob输出缓存区的切换，ob_start等操作也可以用于协程。

• 协程调度

4.0协程实现中，主协程即为Reactor协程，负责整个EventLoop的运行。主协程实现事件监听，在IO事件完成后唤醒其他工作协程。

• • 协程挂起

在工作协程中执行一些IO操作时，底层会将IO事件注册到EventLoop，并让出执行权。

• • 协程恢复

当主协程的Reactor接收到新的IO事件，底层会挂起主协程，并恢复IO事件对应的工作协程。该工作协程挂起或退出时，会再次回到主协程。

Swoole常见的”坑”

为何全局变量无法共享呢 ?

这是在于出现了进程克隆，而每个进程之间的数据都是不一致的。

echo var_dump 无法输出到浏览器(http响应) ?

原因在于模式的变更，swoole的运行模式不再是fpm，而是cli，如果你需要把数据响应给浏览器，你只能 通过Http request回调中的response对象进行响应

http请求参数获取 ?

在同swoole的http服务的时候，很多人会发现$_GET、$_POST等常见全局变量无法使用。这是因为$_GET、$_POST等变量都是全局的，在swoole当中会出现问题，如果想获取请求参数，可以用swoole回调时提供的Request对象来进行获取

swoole不能使用die/exit ?

phper都习惯用die/exit来调试代码，这是因为这个命令会直接退出当前进程，对于fpm来讲，每个请求都对应一个独立进程，退出了问题不大，但是在swoole当中，可能一个进程中会有多个请求同时在处理，如果你exit或者die来退出当前进程，会导致数据丢失。

swoole下为何需要断线重连 ?

在swoole常驻内存的情况下， 请求结束后，该连接并不会被清理，依旧保留在内存空间内，而该连接若是长时间没有使用，或者是因为网络波动，那么就会断开。下次请求进来的时候，你没有判断连接状态，就直接去执行sql语句，那么就意味着你操作了一个断线的数据库连接，因此肯定会报错。