了解swoole运行模式，加速laravel应用

一、Swoole
Swoole号称重新定义了PHP&＃xff0c;它是一个PHP扩展&＃xff0c;使得PHP可以使用异步的方式执行&＃xff0c;就像node一样&＃xff0c;而且还能使用socket&＃xff0c;为PHP提供了一系列异步IO、事件驱动、并行数据结构功能。
Swoole4支持完整的协程编程模式&＃xff0c;可以使用完全同步的代码实现异步程序。PHP代码无需额外增加任何关键词&＃xff0c;底层自动进行协程调度&＃xff0c;实现异步IO 。
nodejs能实现的swoole几乎都能实现&＃xff0c;而且性能比nodejs更高&＃xff0c;毕竟nodejs是单线程的无法充分发挥cpu性能&＃xff0c;swoole是多线程的可以充分发挥cpu的性能。
Swoole高效跟传统的web开发有什么区别&＃xff0c;除了传统的LAMP/LNMP同步开发模式&＃xff0c;swoole的异步开发模式是怎样的&＃xff0c;如何保持高效&＃xff1f;

二、传统web开发模式
PHP web开发采用的方式是LAMP/LNMP架构&＃xff0c;即Linux、Nginx&＃xff0c;Mysql和PHP。这里以nginx来举例&＃xff0c;大致结构为&＃xff1a;

当请求进入时&＃xff0c;web server将请求转交给PHP-FPM,PHP-FPM是一个进程池架构的FastCGI服务,内置PHP解释器。FPM负责解释执行PHP文件生成响应&＃xff0c;最终返回给web server&＃xff0c;展现至前端。PHP文件中实现了许多业务逻辑&＃xff0c;包括Mysql和Nosql的访问&＃xff0c;调用第三方应用等等。
这样的结构php-fpm和nginx的配合已经运行得足够好,但是由于php-fpm本身是同步阻塞进程模型,在请求结束后释放所有的资源&＃xff08;包括框架初始化创建的一系列对象&＃xff09;,导致PHP进程“空转”&＃xff08;创建<-->销毁<-->创建&＃xff09;消耗大量的CPU资源,从而导致单机的吞吐能力有限。

每次请求处理的过程都意味着一次PHP文件解析&＃xff0c;环境设置等不必要的耗时操作PHP进程处理完即销毁&＃xff0c;无法在PHP程序中使用连接池等技术实现性能优化。

三、Swoole运行模式
针对传统架构的问题&＃xff0c;swoole从PHP扩展出发&＃xff0c;解决了上述问题&＃xff0c;对于swoole的进程模型&＃xff0c;我们已经了解过了。

相比于传统架构&＃xff0c;Swoole进程模型最大的特点在于其多线程Reactor模式处理网络请求&＃xff0c;使得其能轻松应对大量连接。

除此之外的优点还包括&＃xff1a;

全异步非阻塞&＃xff0c;占用资源开销小&＃xff0c;程序执行效率高

程序运行只解析加载一次PHP文件&＃xff0c;避免每次请求的重复加载

进程常驻&＃xff0c;使得连接池和请求之间信息传递等的实现成为可能

四、为什么要在 Swoole 上运行 Laravel?
Laravel框架启动的时候需要加载很多文件&＃xff0c;再加上其出了名的生态环境好&＃xff0c;所以在开发过程中我们就会发现有非常多的已经造好的轮子&＃xff0c;这也就使得Laravel的一次启动的磁盘IO特别高&＃xff08;就是要加载很多文件嘛&＃xff09;
laravel生命周期需要在每次请求的时候都执行一遍。因为单个请求创建的环境在请求执行结束后会立即销毁。
换句话说&＃xff0c; 在传统的 PHP 生命周期中&＃xff0c; 为了脚本执行而浪费了大量的时间去创建和销毁资源。想象一下像 Laravel 这样的框架&＃xff0c; 在每次请求中需要加载多少文件? 同时也浪费了大量的 I/O 操作。

因此如果我们利用 Swoole 内置一个应用级别的 Server&＃xff0c; 并且所有脚本文件在加载一次之后便可以保存在内存中呢&＃xff1f; 这就是为什么我们需要尝试在 Swoole 上运行 Laravel。 Swoole 可以提供强大性能而 Laravel 则可以提供优雅代码结构使用。这俩儿真是完美组合 !

五、使用Swoole提升Laravel的性能
在现有的轮子中&＃xff0c;感觉下面这两个还是非常不错的&＃xff0c;可以自行选择

• swooletw/laravel-swoole
• garveen/laravoole

本人选择了第一个来测试
使用composer安装&＃xff1a;

composer require swooletw/laravel-swoole


如果你使用的是laravel&＃xff0c;那么在 config/app.php 的 providers 数组中加上

SwooleTW\Http\LaravelServiceProvider::class,


如果你使用的是lumen&＃xff0c;那么在 bootstrap/app.php 中加入如下代码

$app->register(SwooleTW\Http\LumenServiceProvider::class);

将配置文件导出到 config 目录下

php artisan vendor:publish --provider&＃61;"SwooleTW\Http\HttpServiceProvider"


然后可以去 config/swoole_http.php 中配置信息

&＃39;server&＃39; &＃61;> [&＃39;host&＃39; &＃61;> env(&＃39;SWOOLE_HTTP_HOST&＃39;, &＃39;0.0.0.0&＃39;),//监听任意ip&＃39;port&＃39; &＃61;> env(&＃39;SWOOLE_HTTP_PORT&＃39;, &＃39;1215&＃39;),&＃39;options&＃39; &＃61;> [&＃39;pid_file&＃39; &＃61;> env(&＃39;SWOOLE_HTTP_PID_FILE&＃39;, base_path(&＃39;storage/logs/swoole_http.pid&＃39;)),&＃39;log_file&＃39; &＃61;> env(&＃39;SWOOLE_HTTP_LOG_FILE&＃39;, base_path(&＃39;storage/logs/swoole_http.log&＃39;)),&＃39;daemonize&＃39; &＃61;> env(&＃39;SWOOLE_HTTP_DAEMONIZE&＃39;, 1),//1-程序将转入后台作为守护进程运行],
],


swoole_http.php 里还提供配置 providers 数组&＃xff0c;

&＃39;providers&＃39; &＃61;> [// App\Providers\AuthServiceProvider::class,
]


因为使用swoole作为http后&＃xff0c;这些providers会被存到内存中&＃xff0c;所以这里配置的是每次请求都想要重新注册和重新启动的providers。
现在&＃xff0c;你可以执行以下的命令来启动 Swoole HTTP 服务。

$ php artisan swoole:http start

然后你可以看到以下信息&＃xff1a;

Starting swoole http server...
Swoole http server started:


现在可以通过访问 http://127.0.0.1:1215 来进入 Laravel 应用。
注意&＃xff1a;该拓展是不支持热启动的&＃xff0c;所以每次有代码更新都要重启服务 php artisan swoole:http restart

六、性能测试
使用Apache的ab测试工具

ab -n 1000 -c 10 http://127.0.0.1:1215/

参数说明&＃xff1a;-n 1000个请求 -c 10个并发数

图一是使用swoole作为应用服务器&＃xff0c;图二是apache服务器
测试环境在虚拟机中&＃xff0c;电脑配置也较差&＃xff0c;性能没有完全发挥出来&＃xff0c;可以看到apache只完成197次请求就扛不住压力了&＃xff0c;swoole HTTP服务 完成了压测&＃xff0c;性功完全碾压apache服务器。

七、使用Nginx代理

swoole在官网也提到过&＃xff1a;swoole_http_server对Http协议的支持并不完整&＃xff0c;建议仅作为应用服务器。并且在前端增加Nginx作为代理。
那么&＃xff0c;我们就增加需要配置nginx.conf里的server&＃xff1a;

server {listen 80;server_name your.domain.com;root /path/to/laravel/public;index index.php;location &＃61; /index.php {# Ensure that there is no such file named "not_exists"# in your "public" directory.try_files /not_exists &＃64;swoole;}location / {try_files $uri $uri/ &＃64;swoole;}location &＃64;swoole {set $suffix "";if ($uri &＃61; /index.php) {set $suffix "/";}proxy_set_header Host $host;proxy_set_header SERVER_PORT $server_port;proxy_set_header REMOTE_ADDR $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;# IF https# proxy_set_header HTTPS "on";proxy_pass http://127.0.0.1:1215$suffix;}
}

配置可参考swoole方文档官 Nginx/Apache配置
至此&＃xff0c;大功告成&＃xff0c;你可以像平常一样访问你的网站了。

八、使用swoole和传统php开发的缺点
本文主要介绍了使用swoole作为laravel的应服务器&＃xff0c;最后说下使用swoole和传统php开发的缺点。
1、更难上手。这要求开发人员对于多进程的运行模式有更清晰的认识
2、更容易内存泄露。在处理全局变量&＃xff0c;静态变量的时候一定要小心&＃xff0c;这种不会被GC清理的变量会存在整个生命周期中&＃xff0c;如果没有正确的处理&＃xff0c;很容易消耗完所有的内存。在php-fpm下&＃xff0c;php代码执行完内存就会被完全释放。

参考链接&＃xff1a;在Laravel中使用swoole来取代nginx作为http服务器&＃xff0c;使用swoole加速你的laravel应用