Laravel11 从0开发 Swoole-Reverb 扩展包（四） - 触发一个广播事件到reverb服务之后是如何转发给前端订阅的呢（上）？

前情提要

我们在上一节分析了触发广播事件发送到reverb服务的过程，这一节我们就来分析，reverb的服务启动过程。在看源码之前，我们先说明一点，reverb混响服务（ws响应+http响应）是基于reactPHP实现的单线程+event loop（事件循环）。同时保持严谨和自我学习，我也会把一些重要的概念通过ai接收后写到文章内，但也不会太多了，影响观感，更多的知识点也需要我们自己去看其他的文章。

event loop

Event Loop（事件循环）是一种编程模式，主要用于处理异步任务，特别是在单线程环境下（如 JavaScript 和 Python 的 async/await 机制，swoole reactphp workerman的实现机制）。它的作用是管理和调度异步任务，确保非阻塞执行。

工作原理
同步任务先执行：程序先执行同步代码，遇到异步任务（如 I/O 操作、网络请求、定时器等）时，将其交给事件循环调度。
异步任务放入队列：异步任务（如 Promise、setTimeout、I/O 操作）被推入不同的任务队列（如微任务队列、宏任务队列）。
事件循环调度：
先执行微任务队列（Microtasks）：如 Promise.then()、process.nextTick()。
再执行宏任务队列（Macrotasks）：如 setTimeout、setImmediate、I/O 操作等。
循环执行：事件循环不断检查是否有新的任务可执行，直到程序结束。

并发和并行

并发（Concurrency） 和 并行（Parallelism） 是计算机科学中的两个概念，主要用于描述程序的执行方式。

1. 并发（Concurrency）

定义：多个任务在同一时间段交替执行，但不一定同时运行。
特点：
- 任务看起来是同时进行的，但实际上 CPU 在多个任务之间快速切换。
- 适用于 I/O 密集型任务（如网络请求、文件读写）。
- 主要依赖多线程（Threads）或协程（Coroutines），但仍运行在单核 CPU 上。
示例：
- 你在听音乐的同时浏览网页（实际上 CPU 在不同任务之间切换）。
- Python 的 asyncio 通过 await 实现并发任务。

2. 并行（Parallelism）

定义：多个任务真正同时运行，通常依赖于多核 CPU。
特点：
- 任务同时执行，提高计算效率。
- 适用于 CPU 密集型任务（如视频渲染、科学计算）。
- 依赖多进程（Processes）或多线程（Threads），需要多个 CPU 核心。
示例：
- 你和朋友同时各自用一台电脑玩游戏（多个核心真正同时执行）。
- 使用 multiprocessing 在 Python 中进行并行计算。

3. 关键区别

	并发（Concurrency）	并行（Parallelism）
执行方式	任务交替进行（看起来同时）	任务真正同时执行
依赖	线程、协程	进程、多个 CPU 核心
适用场景	I/O 密集型任务（网络请求、数据库操作）	CPU 密集型任务（科学计算、加密运算）
示例	Python `asyncio`，JavaScript `Promise`	Python `multiprocessing`，多核计算

4. 总结

并发 = 任务交替执行，但不一定同时运行（单核 CPU 可实现）。
并行 = 任务真正同时运行，需要多核 CPU 支持。
并发提升程序响应速度，并行提升计算效率。

两者可以结合使用，比如在一个并发系统中，每个并发任务内部再使用并行计算来加速处理！

进程（Process）和线程（Thread）在操作系统中会经历多个状态切换，下面是它们的典型状态图：

1. 进程状态切换图

进程的生命周期通常包含以下 5 种状态：

新建（New）：进程被创建，但尚未执行。
就绪（Ready）：进程已准备好运行，但等待 CPU 调度。
运行（Running）：进程占用 CPU，并执行任务。
等待（Waiting / Blocked）：进程因 I/O 操作或其他事件阻塞，无法继续执行。
终止（Terminated）：进程执行完毕或被终止，进入销毁状态。

状态切换图：

          +-----------+
          |  New（新建） |
          +-----------+
                |
                v
        +-----------------+
        | Ready（就绪）    |
        +-----------------+
               |  ↑
        CPU调度 |
               v
        +-----------------+
        | Running（运行）  |
        +-----------------+
        |      |        |
    运行完成   |      I/O等待或资源不足
       v      v          v
+-------------+   +------------------+
| Terminated  |   | Waiting（等待）  |
|（终止）      |   |（阻塞/挂起）    |
+-------------+   +------------------+
                     |
                     v
               返回就绪队列

2. 线程状态切换图

线程的状态切换与进程类似，但线程是轻量级的，通常共享进程的资源。其状态如下：

新建（New）：线程被创建但未启动。
就绪（Ready）：线程可以运行，但等待 CPU 资源。
运行（Running）：线程正在执行任务。
阻塞（Blocked / Waiting）：线程等待 I/O 或其他线程释放资源。
终止（Terminated）：线程任务完成或异常终止。

线程状态切换图：

          +-----------+
          |  New（新建）  |
          +-----------+
                |
                v
        +----------------+
        | Ready（就绪）  |
        +----------------+
               |  ↑
        CPU调度 |
               v
        +----------------+
        | Running（运行） |
        +----------------+
        |      |        |
      完成     |       等待I/O或锁
       v      v          v
+-------------+   +------------------+
| Terminated  |   | Blocked（阻塞）  |
|（终止）      |   |（等待资源）      |
+-------------+   +------------------+
                     |
                     v
               返回就绪队列

3. 进程 vs 线程状态切换

状态	进程（Process）	线程（Thread）
新建	创建新的进程	创建新的线程
就绪	进程等待 CPU 资源	线程等待 CPU 资源
运行	进程正在执行任务	线程正在执行任务
阻塞	进程等待 I/O 或资源	线程等待 I/O 或锁
终止	进程完成或被终止	线程完成或被终止

区别：

进程切换开销较大，涉及 CPU 状态、内存等信息。
线程切换较轻量，多个线程共享进程资源。

这两者的切换过程可以通过任务管理器或top 命令查看 CPU 占用情况！

启动流程分析

我们直接走到vendor/laravel/reverb/src/Servers/Reverb/Console/Commands/StartServer.php，它就是启动服务的终端命令文件。在看我们启动服务前，我们先总结一个注解：

#[AsCommand(name: 'reverb:start')]

在 PHP 8 中，#[AsCommand(name: 'reverb:start')] 这个注解（Attribute）通常用于标记类或方法，以提供元数据。它主要用于 Symfony Console 命令或自定义框架组件，用于定义 CLI 命令。
回到代码，我们就看handle的方法。

 public function handle(): void
    {
        if ($this->option('debug')) {
            $this->laravel->instance(Logger::class, new CliLogger($this->output));
        }

        $config = $this->laravel['config']['reverb.servers.reverb'];

        $loop = Loop::get();

        $server = ServerFactory::make(
            $host = $this->option('host') ?: $config['host'],
            $port = $this->option('port') ?: $config['port'],
            $hostname = $this->option('hostname') ?: $config['hostname'],
            $config['max_request_size'] ?? 10_000,
            $config['options'] ?? [],
            loop: $loop
        );

        $this->ensureHorizontalScalability($loop);
        $this->ensureStaleConnectionsAreCleaned($loop);
        $this->ensureRestartCommandIsRespected($server, $loop, $host, $port);
        $this->ensurePulseEventsAreCollected($loop, $config['pulse_ingest_interval']);
        $this->ensureTelescopeEntriesAreCollected($loop, $config['telescope_ingest_interval'] ?? 15);
        $this->components->info('Starting ' . ($server->isSecure() ? 'secure ' : '') . "server on {$host}:{$port}" . (($hostname && $hostname !== $host) ? " ({$hostname})" : ''));
        $server->start();
    }

我逐个说明下一些核心的地方：

ServerFactory::make : 服务初始化，支持自定义主机、端口、主机名以及请求大小等配置。
ensureHorizontalScalability：水平扩展分布式支持，通过广播（PubSub）启用水平扩展。连接 PubSubProvider 并订阅事件，以便在多实例部署中同步消息。这个在reverb.php的配置文件对应的配置为：

    //...
            'scaling' => [
                'enabled' => env('REVERB_SCALING_ENABLED', false),
                'channel' => env('REVERB_SCALING_CHANNEL', 'reverb'),
                'server' => [
                    'url' => env('REDIS_URL'),
                    'host' => env('REDIS_HOST', '127.0.0.1'),
                    'port' => env('REDIS_PORT', '6379'),
                    'username' => env('REDIS_USERNAME'),
                    'password' => env('REDIS_PASSWORD'),
                    'database' => env('REDIS_DB', '0'),
                ],
            ],

ensureStaleConnectionsAreCleaned: 使用事件循环定期清理连接
ensureRestartCommandIsRespected: 定时检查是否发送了重启信号,在reverb:restart的时候会设置重启时间，定时器发现重启时间对的上就重启服务
ensurePulseEventsAreCollected：如果启用了，安排 Pulse 收集事件。这个就是要用到pulse兼容组件

接着，讲下ensureHorizontalScalability方法：
它通过PubSubProvider类来利用redis的发布订阅，在开启分布式scaling扩展时，多台服务共享通信的数据。
我们继续⬇️，来到vendor/laravel/reverb/src/Servers/Reverb/Factory.php,这个类的用途：使用 Laravel 生态和 ReactPHP 创建了一个支持 Pusher 协议的 WebSocket 服务器。它支持 TLS（加密连接）以及自定义协议扩展（目前只支持 Pusher 协议）。
我们关注make方法，考虑到篇幅，我这边就直接说明整个作用：

事件循环初始化:若没有提供 $loop，则通过 Loop::get() 获取全局事件循环实例。
路由选择：使用 match 表达式，根据 $protocol 值调用对应的路由构造方法（此处只支持 'pusher' 协议，调用 static::makePusherRouter()），如果传入不支持的协议，则抛出异常。
TLS 配置: 调用 static::configureTls() 方法，将传入的 $options['tls'] 与 $hostname 进行配置，返回处理后的 TLS 选项。随后，根据是否使用 TLS（由 static::usesTls() 判断），构建最终的 URI 字符串，决定是使用 tls:// 还是普通的 host:port 格式。
使用处理后的 URI、选项、路由以及事件循环，创建一个 HttpServer 实例，并将最大请求大小传入。
接下来，我们重点定位到：makePusherRouter和pusherRoutes,我们一个个来分析：

makePusherRouter

 public static function makePusherRouter(): Router
    {
        app()->singleton(
            ChannelManager::class,
            fn () => new ArrayChannelManager
        );

        app()->bind(
            ChannelConnectionManager::class,
            fn () => new ArrayChannelConnectionManager
        );

        app()->singleton(
            PubSubIncomingMessageHandler::class,
            fn () => new PusherPubSubIncomingMessageHandler,
        );

        return new Router(new UrlMatcher(static::pusherRoutes(), new RequestContext));
    }

依赖绑定：

使用 app()->singleton() 与 app()->bind() 将接口与具体实现绑定到 Laravel 服务容器中：

ChannelManager::class 被绑定为 ArrayChannelManager 的单例，意味着在整个应用中只会有一个实例，用于管理频道信息。
ChannelConnectionManager::class 被绑定为 ArrayChannelConnectionManager，用于管理连接信息。
PubSubIncomingMessageHandler::class 被绑定为 PusherPubSubIncomingMessageHandler，用于处理从 Pub/Sub 系统传来的消息。

路由构造：

调用 static::pusherRoutes() 获取定义好的路由集合。
创建一个 UrlMatcher 对象，并传入路由集合和新的 RequestContext（用于匹配请求 URL）。
使用这个 UrlMatcher 构造一个 Router 实例，并返回。

ChannelManager和ArrayChannelManager这个就是维护整个通信流程中应用-连接-通道（事件）关系的核心，在我后面用swoole实现多进程的reverb服务里，我使用了redis+lock分别实现了他们。大家有个印象就行。

pusherRoutes

protected static function pusherRoutes(): RouteCollection
    {
//            详细解析：
//                路由集合构建：
//
//                创建一个新的 RouteCollection 实例用于存放所有的路由定义。
//                路由添加：
//
//                每一条路由使用 Route::get 或 Route::post 定义，其中包含 URL 模板和对应的控制器实例。
//                例如：
//                sockets 路由：GET 请求 /app/{appKey}，对应 PusherController，传入 PusherServer 与 ApplicationProvider 实例（通过 Laravel 容器解析）。
//                events 路由：POST 请求 /apps/{appId}/events，对应 EventsController，用于处理事件推送请求。
//                其他路由同理，包括批量事件、连接查询、频道信息、用户终止连接等。
//                作用：
//
//                将所有 Pusher 协议相关的 API 接口集中管理，便于后续维护和扩展。
//                通过 URL 模板和控制器绑定，框架能够根据请求路径准确匹配到对应的处理逻辑。
        $routes = new RouteCollection;

        $routes->add('sockets', Route::get('/app/{appKey}', new PusherController(app(PusherServer::class), app(ApplicationProvider::class))));
        $routes->add('events', Route::post('/apps/{appId}/events', new EventsController));
        $routes->add('events_batch', Route::post('/apps/{appId}/batch_events', new EventsBatchController));
        $routes->add('connections', Route::get('/apps/{appId}/connections', new ConnectionsController));
        $routes->add('channels', Route::get('/apps/{appId}/channels', new ChannelsController));
        $routes->add('channel', Route::get('/apps/{appId}/channels/{channel}', new ChannelController));
        $routes->add('channel_users', Route::get('/apps/{appId}/channels/{channel}/users', new ChannelUsersController));
        $routes->add('users_terminate', Route::post('/apps/{appId}/users/{userId}/terminate_connections', new UsersTerminateController));
        $routes->add('health_check', Route::get('/up', new HealthCheckController));

        return $routes;
    }

路由组织了我们整个http接口请求的过程，我们也直观的知道pusher通信涉及到的处理，那么我就总结下每个路由的作用：
Pusher 是一个 WebSocket 推送服务，主要用于实现实时通信。以下是 pusherRoutes() 方法中定义的每个路由的作用解析：

sockets（WebSocket 连接路由）
```
$routes->add('sockets', Route::get('/app/{appKey}', new PusherController(app(PusherServer::class), app(ApplicationProvider::class))));
```
- 作用: 用于建立 WebSocket 连接。
- 请求类型: GET
- URL: /app/{appKey}
- 控制器: PusherController
- 参数: appKey（应用的 API Key）
- 解析:
  - 客户端会通过 WebSocket 连接到该路由，以便与 Pusher 服务器建立实时连接。
  - 服务器通过 PusherServer 和 ApplicationProvider 处理连接逻辑。
events（事件推送）
```
$routes->add('events', Route::post('/apps/{appId}/events', new EventsController));
```
- 作用: 负责处理客户端推送的事件（消息）。
- 请求类型: POST
- URL: /apps/{appId}/events
- 控制器: EventsController
- 参数: appId（应用 ID）
- 解析:
  - 该路由用于处理客户端推送的事件，并将消息广播到相应的频道或用户。
events_batch（批量事件推送）
```
$routes->add('events_batch', Route::post('/apps/{appId}/batch_events', new EventsBatchController));
```
- 作用: 允许客户端一次性推送多个事件，提高批量处理效率。
- 请求类型: POST
- URL: /apps/{appId}/batch_events
- 控制器: EventsBatchController
- 解析:
  - 该路由支持批量事件推送，可以减少客户端与服务器之间的请求次数，提高性能。
connections（查询连接信息）
```
$routes->add('connections', Route::get('/apps/{appId}/connections', new ConnectionsController));
```
- 作用: 查询当前应用下的所有活跃连接。
- 请求类型: GET
- URL: /apps/{appId}/connections
- 控制器: ConnectionsController
- 解析:
  - 该 API 允许管理员或服务端查询当前应用的 WebSocket 连接信息，比如在线用户数量。
channels（查询所有频道信息）
```
$routes->add('channels', Route::get('/apps/{appId}/channels', new ChannelsController));
```
- 作用: 获取当前应用的所有活跃频道列表。
- 请求类型: GET
- URL: /apps/{appId}/channels
- 控制器: ChannelsController
- 解析:
  - 允许查询当前应用正在使用的所有 WebSocket 频道，常用于管理面板或分析工具。
channel（查询单个频道信息）
```
$routes->add('channel', Route::get('/apps/{appId}/channels/{channel}', new ChannelController));
```
- 作用: 获取指定频道的详细信息。
- 请求类型: GET
- URL: /apps/{appId}/channels/{channel}
- 控制器: ChannelController
- 参数: channel（频道名称）
- 解析:
  - 用于查询某个具体频道的状态，比如订阅用户数等信息。
channel_users（查询频道在线用户列表）
```
$routes->add('channel_users', Route::get('/apps/{appId}/channels/{channel}/users', new ChannelUsersController));
```
- 作用: 获取指定频道的在线用户列表（仅适用于 Presence 频道）。
- 请求类型: GET
- URL: /apps/{appId}/channels/{channel}/users
- 控制器: ChannelUsersController
- 解析:
  - 适用于 Presence 频道，可以获取该频道所有在线用户的信息。
users_terminate（终止用户连接）
```
$routes->add('users_terminate', Route::post('/apps/{appId}/users/{userId}/terminate_connections', new UsersTerminateController));
```
- 作用: 断开某个用户的所有连接。
- 请求类型: POST
- URL: /apps/{appId}/users/{userId}/terminate_connections
- 控制器: UsersTerminateController
- 参数: userId（用户 ID）
- 解析:
  - 该 API 用于强制断开某个用户的所有 WebSocket 连接，通常用于管理或安全策略。
health_check（健康检查）
```
$routes->add('health_check', Route::get('/up', new HealthCheckController));
```
- 作用: 用于检测 Pusher 服务器是否正常运行。
- 请求类型: GET
- URL: /up
- 控制器: HealthCheckController
- 解析:
  - 该 API 用于监控 Pusher 服务的健康状态，一般用于运维或监控系统。

总结：

路由名称	请求类型	作用
sockets	`GET`	负责 WebSocket 连接
events	`POST`	处理单个事件推送
events_batch	`POST`	处理批量事件推送
connections	`GET`	查询所有 WebSocket 连接
channels	`GET`	获取当前应用所有频道
channel	`GET`	查询单个频道详情
channel_users	`GET`	查询 Presence 频道在线用户
users_terminate	`POST`	终止指定用户的所有连接
health_check	`GET`	检查服务器健康状态

总结

考虑到篇幅和阅读感，后面的内容下一节说

posted @ 2025-03-12 18:59 wanzij 阅读(18) 评论(0) 收藏举报

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yangboom

星星轨迹 * 存在即合理

Laravel11 从0开发 Swoole-Reverb 扩展包（四） - 触发一个广播事件到reverb服务之后是如何转发给前端订阅的呢（上）？

前情提要

event loop

并发和并行

1. 并发（Concurrency）

2. 并行（Parallelism）

3. 关键区别

4. 总结

1. 进程状态切换图

2. 线程状态切换图

3. 进程 vs 线程状态切换

启动流程分析

makePusherRouter

依赖绑定：

路由构造：

pusherRoutes

总结：

总结

公告

yangboom

星星轨迹 * 存在即合理

Laravel11 从0开发 Swoole-Reverb 扩展包（四） - 触发一个广播事件到reverb服务之后是如何转发给前端订阅的呢（上）？

前情提要

event loop

并发和并行

1. 并发（Concurrency）

2. 并行（Parallelism）

3. 关键区别

4. 总结

1. 进程状态切换图

2. 线程状态切换图

3. 进程 vs 线程 状态切换

启动流程分析

makePusherRouter

依赖绑定：

路由构造：

pusherRoutes

总结：

总结

公告

3. 进程 vs 线程状态切换