Swoole扩展的6种模式深入详解
前言
并发问题可以理解为两个问题
- 并发连接数，就是支持同时接受多少客户端TCP连接
- 并发请求数，每秒能处理多少请求
Swoole底层基于epoll，所以第一个问题在Swoole扩展中实际上不存在任何问题。使用Swoole可以轻松应对10万甚至100万长连接。开发者唯一需要做的就是修改
ulimit-n
将系统最大文件描述符改为10万或更大。
不同的模型每秒能处理多少请求数，这个是应用层需要考虑的问题。而且不同的场景下有些模式无法使用。真正的难题就是在这里。实际上
工具永远是死的，而人是活的。
再复杂艰难的场景也阻挡不了聪明的工程师。合理利用Swoole提供的各项功能可以巧妙解决各种难题。
第一Worker同步阻塞
这个模式的使用方法：
- swoole_server设置为SWOOLE_PROCESS
- 只使用Worker进程
- 根据不同的情况设置worker_num的数值
- 设置dispatch_mode参数为1或3
- Worker进程内使用同步阻塞的代码编写方式，这里不使用任何异步IO接口
这个模式的瓶颈就在与onRequest或onReceive里代码逻辑的处理速度。按照快慢可以分为几种
- 外网CURL调用。这个最慢，快的数百毫秒，慢的情况可能需要几十秒
- 内网RPC或Http接口，这个取决与这个接口的速度
- MySQL复杂查询，一条SQL如果没有索引可能需要几百毫秒，甚至几秒或更长时间。而如果是主键查询或者索引足够有效可能只需要几毫秒
- Redis/Memcache，内存数据库局域网而且是长连接，调用一次可能只需要几百微秒也就是0.x毫秒就能返回
- 读取磁盘文件，普通机械磁盘未命中PageCache引起磁盘寻道，可能需要几十毫秒。SSD磁盘速度就快多了几毫秒即可完成随机读取。
- 内存文件系统或共享内存，读取/tmp或/dev/shm下的共享文件本质上是读取共享内存，仅需几微妙到几十微秒即可完成。如果是直接读共享内存可能更快，纳秒级别。
进程数量
根据上面的IO耗时，设置适当的进程数量即可。
- IO很慢就设置几百个Worker进程，如操作MySQL、CURL、大量读写磁盘
- IO很快就可设置少量进程，如操作Redis、内存文件系统、共享内存
投递模式
如果请求是无状态的可以使用dispatch_mode=1或3，轮循投递或者区分忙闲投递。
长连接应用
比如聊天室，网络游戏。连接之间需要交互的应用。可以使用MySQL/Redis/文件存储用户的连接fd，分组信息。要向某个用户发数据可以根据UID查出对应的fd，发送数据即可。发送分组，可以根据分阻ID查询出fd列表，循环发送数据即可。
第二Worker非阻塞+Task
这种模式是典型的同步+异步，复杂的业务逻辑使用同步阻塞在Task进程中处理，简单要求高并发的逻辑使用异步非阻塞在Worker进程中处理。
使用方法
- 使用SWOOLE_PROCESS模式
- dispatch_mode设置为2（默认就是2，可不做任何设置）
- worker_num设置为CPU核数
- task_worker_num根据业务逻辑的耗时情况进行设置，如果平均耗时较长，需要设置数百个进程，耗时较短可设置几十个进程
Worker进程
在这个模式中，Worker进程不能有任何同步阻塞的操作，只处理请求响应或数据接收发送，仅进行PHP数组或对象操作或其他计算逻辑。具体参考模式3Worker进程全异步。
Task进程
无状态地处理任务，并返回结果。需要注意单个Task的执行时间，避免处理时间太长导致Task排队过多。
第三Worker全异步
这个模式就是真正的异步非阻塞编程，在代码中只能使用Swoole提供的异步非阻塞IO操作，不得执行任何普通的PHP阻塞IO函数，如curl、mysql、redis、fsockopen、stream、socket、proc_open等。
与模式二不同的是全异步服务器不使用Task进程，即使是很复杂的业务逻辑也在Worker进程中执行。纯异步编程需要对开发者要求较高。
使用方法
- dispatch_mode设置为2
- worker_num设置为CPU核数
逻辑实现
Worker进程内的PHP代码只能进行下列3种操作：
- 使用swoole_redis、swoole_mysql、swoole_http_client、swoole_client+async操作
- 进行PHP数组、对象操作或其他内存计算逻辑
- 使用swoole_server的send、push、close、response->end等操作
适用场景
- 长连接服务
- 对并发能力和吞吐量有较高要求
- 团队开发者技术水平较高
弊端和解决方案
- 纯异步需要使用嵌套回调的方式编写代码，与传统的编程模式完全不同，异步是事件驱动式的，代码不是顺序执行的。
- 异步嵌套回调的方式在程序逻辑复杂后会变得难以维护
可使用Promise或Yield/Generator简化异步编程。
第四Base模式+同步阻塞
Base模式是一个简化版本，Base模式下Swoole的运行原理与Node.js完全一致，是单线程的。对TCP客户端的Accept、Send、Recv、Close都是同一个进程内操作的。
与Process同步阻塞模式不同的是BASE模式下Worker进程的调度由操作系统实现。因此可以实现一个Leader-Follower模式的服务器程序。
使用方法
- 使用SWOOLE_BASE模式
- worker_num根据逻辑代码的耗时情况设置几百或几十
- worker进程内使用同步阻塞IO操作
适用场景
- 适合短连接&请求响应式服务，如Web服务、RPC服务
- 这种模式不能实现单连接并发，客户端的连接被某个Worker进程Accept之后，只能在此进程内处理请求
第五Process
Process提供了对进程管理的封装。基于Process可实现：
多进程+进程间通信编程
将其他语言编写的程序包装为子进程，重定向标准输入输出到管道，与该程序进行通信。可实现任意编程语言为我PHP所用。
第六sendMessage
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