PHP中如何實現(xiàn)異步非阻塞

PHP中如何實現(xiàn)異步非阻塞，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

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一、各種實現(xiàn)方法

1、FastCGI的非阻塞方法：fastcgi_finish_request()

在PHP5.3.3版本之后，不管是Nginx還是Apache服務(wù)器，只要運行在FastCGI模式下，均可使用該方法，官方解釋的作用是沖刷(flush)所有響應(yīng)的數(shù)據(jù)給客戶端。
boolean fastcgi_finish_request ( void )
此函數(shù)沖刷(flush)所有響應(yīng)的數(shù)據(jù)給客戶端并結(jié)束請求。 這使得客戶端結(jié)束連接后，需要大量時間運行的任務(wù)能夠繼續(xù)運行。
用法：可以在讀寫大文件、循環(huán)更新數(shù)據(jù)庫等不影響結(jié)果的操作之前，執(zhí)行該函數(shù)，把結(jié)果返回給客戶端，php會繼續(xù)執(zhí)行下面的邏輯而不影響客戶端的響應(yīng)時間。

2、fsockopen()+stream_set_blocking()方法：

fsockopen()方法可以打開一個網(wǎng)絡(luò)連接或Unxi套接字連接，stream_set_blocking()方法可以為資源流設(shè)置非阻塞或者阻塞模式，
使用fsockopen()打開一個網(wǎng)絡(luò)連接或者一個Unix套接字連接，再用stream_set_blocking()設(shè)置資源成非阻塞模式請求，則該資源請求會是非阻塞的：
bool stream_set_blocking ( resource $stream , int $mode )
注：$mode=0則是非阻塞的，1則是阻塞的模式。
用法：

<?php

$fp = fsockopen('www.oschina.net', 80, $errno, $errstr, 30);

if( !$fp )
{
    die('error fsockopen');
}

// 轉(zhuǎn)換到非阻塞模式
stream_set_blocking($fp, 0);

$http = "GET /Save.php / HTTP/1.1\r\n";
$http .= "Host: www.oschina.net\r\n";
$http .= "Connection: Close\r\n\r\n";

fwrite($fp, $http);

while (!feof($fp))
{
    echo fgets($fp, 128);
}
fclose($fp);

3、使用cURL執(zhí)行異步請求：

cURL除了我們通常使用的curl_init來初始化和發(fā)送post和get請求之外，還可以使用curl_multi_init()方法來實現(xiàn)異步請求，其原理是使用系統(tǒng)的select這個多路I/O復(fù)用機(jī)制來異步發(fā)送請求。
通常的用法：

<?php
// 創(chuàng)建一對CURL資源
$ch = curl_init();

curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, "www.oschina.net");

curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, TRUE);
$output = curl_exec($ch);

echo $output;

異步用法：

<?php
$time = time();

// 創(chuàng)建一對CURL資源
$ch = curl_init();

curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, "www.oschina.net");
curl_setopt($ch, CURLOPT_HEADER, TRUE);

// 增加2個句柄
$mh = curl_multi_init();
curl_multi_add_handle($mh, $ch);

// 執(zhí)行批處理句柄
$running= null;

do {
    usleep(10000); // 延遲10000微秒
    curl_multi_exec($mh, $running);
} while ( $running>0 );

// 關(guān)閉全部句柄
curl_multi_remove_handle($mh, $ch);
curl_multi_close($mh);

echo "\n total time: ".(time()-$time)."\r";

4、使用Gearman/Swoole等PHP異步擴(kuò)展或框架

5、使用緩存和隊列
通常復(fù)雜的處理邏輯，我們可以將參數(shù)推入隊列，如redis或kafka的隊列服務(wù)，開啟一個消費進(jìn)程去處理隊列事務(wù)。
如redis服務(wù)的list結(jié)構(gòu)，在之前篇章有過說明。

6、使用pcntl_fork()
在PHP4.1.0版本之后都支持了該函數(shù)，使用前需要安裝支持pcntl擴(kuò)展并添加支持。
官方文檔：在當(dāng)前進(jìn)程當(dāng)前位置產(chǎn)生分支（子進(jìn)程），這個子進(jìn)程僅PID（進(jìn)程號） 和PPID（父進(jìn)程號）與其父進(jìn)程不同
說明：int pcntl_fork ( void )
成功時，在父進(jìn)程執(zhí)行線程內(nèi)返回產(chǎn)生的子進(jìn)程的PID，在子進(jìn)程執(zhí)行線程內(nèi)返回0；
失敗時，在父進(jìn)程上下文返回-1，不會創(chuàng)建子進(jìn)程，并且會引發(fā)一個PHP錯誤。
用法：

<?php

$pid = pcntl_fork();

// 父進(jìn)程和子進(jìn)程都會執(zhí)行下面代碼
if( $pid== -1 )
{
    // 錯誤處理： 創(chuàng)建子進(jìn)程失敗時返回-1
    die('could not fork');
}
elseif ( $pid )
{
    //父進(jìn)程會得到子進(jìn)程號，所以這里是父進(jìn)程執(zhí)行的邏輯
    pcntl_wait($status); // 等待子進(jìn)程中斷，防止子進(jìn)程成為僵尸進(jìn)程
    echo '父進(jìn)程：'.$status;
}
else
{
    // 子進(jìn)程得到的$pid為0， 所以這里是子進(jìn)程執(zhí)行的邏輯
    echo  '子進(jìn)程';
}

exit();

二、優(yōu)劣對比

并發(fā)IO問題一直是服務(wù)器端編程中的技術(shù)難題，從最早的同步阻塞直接Fork進(jìn)程，到Worker進(jìn)程池/線程池，到現(xiàn)在的異步IO、協(xié)程。阻塞和非阻塞關(guān)注的是程序在等待調(diào)用結(jié)果（消息，返回值）時的狀態(tài)。現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展，對響應(yīng)時間和處理并發(fā)的要求越來越高，所以異步非阻塞的需求也越來越多，優(yōu)點也顯而易見：
1、非阻塞調(diào)用指在不能立刻得到結(jié)果之前，該調(diào)用不會阻塞當(dāng)前線程，能及時返回響應(yīng)，減少響應(yīng)時間；
2、高并發(fā)，同步阻塞IO模型的并發(fā)能力依賴于進(jìn)程/線程數(shù)量，響應(yīng)時間的下降可以帶來更多的并發(fā)能力。

當(dāng)然，異步非阻塞又存在缺點：
1、啟動大量進(jìn)程會帶來額外的進(jìn)程調(diào)度消耗。非阻塞模式下，如果大量線程已經(jīng)返回響應(yīng)而仍然在執(zhí)行計算操作，會使CPU利用率不可控的增高；
2、這種模型嚴(yán)重依賴進(jìn)程的數(shù)量解決并發(fā)問題，一個客戶端連接就需要占用一個進(jìn)程，工作進(jìn)程的數(shù)量有多少，并發(fā)處理能力就有多少。操作系統(tǒng)可以創(chuàng)建的進(jìn)程數(shù)量是有限的;
3、過多的異步和多線程模型會造成編碼困難或線程混亂，如出現(xiàn)大量僵尸進(jìn)程等。

三、總結(jié)

1、一般情況下,我們不贊成用異步回調(diào)的方式去做功能開發(fā)，傳統(tǒng)的PHP同步方式實現(xiàn)功能和邏輯是最簡單的，也是最佳的方案。像node.js這樣到處callback，只是犧牲可維護(hù)性和開發(fā)效率；
2、有些時候很適合用異步，比如FTP、聊天服務(wù)器，smtp，代理服務(wù)器等等此類以通信和讀寫磁盤為主，功能和業(yè)務(wù)邏輯其次的服務(wù)器程序；
3、異步非阻塞和多線程模型推薦：
(1)swoole框架：fpm里，通過swoole_client把url發(fā)送到swoole的server，swoole_server天然支持并行請求，把匯總的結(jié)果返回到fpm；
這也是當(dāng)下PHP最火的異步多線程框架，可以了解一下韓天峰的文章：http://rango.swoole.com/
(2)recoil框架：https://github.com/recoilphp/recoil

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