PHP的并发处理

什么是进程、线程、协程

进程 Process

  • 计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，“一个执行中的程序”
  • 系统进行资源分配和调度的基本单位
  • 三态模型：
    多道程序系统中，进程在处理器上交替运行，状态不断地发生变化
    • 运行：正在处理机上运行；
    • 就绪：当一个进程获得了除处理机以外的一切所需资源，一旦得到处理机即可运行，则称处于就绪状态。可按多个优先级来划分队列。如，当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时，排入低优先级；当进程由IO操作完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。
    • 阻塞：也称为等待或睡眠状态，一个进程正在等待某一事件发生（例如请求IO而等待IO完成等）而暂时停止运行，这时即使把处理机分配给进程也无法运行。
  • 五态模型：
    • 新建态：进程刚刚被创建时没有被提交的状态，等待系统完成创建进程的所有必要信息。
    • 活跃就绪/静止就绪：
      • 活跃就绪，指进程在主存并且可被调度的状态；
      • 静止就绪，是指进程被对换到辅存时的就绪状态，是不能被直接调度的状态，只有当主存中没有活跃就绪态进程，或者是挂起就绪态进程具有更高的优先级，系统将把挂起就绪态进程调回主存并转换为活跃就绪。
    • 运行：-
    • 活跃阻塞/静止阻塞：
      • 活跃阻塞，是指进程已在主存，一旦等待的事件发生便进入活跃就绪状态；
      • 静止阻塞，进程对换到辅存时的阻塞状态，一旦等待的事件发生便进入静止就绪状态。
    • 终止态：进程已结束运行，回收除进程控制块之外的其他资源，并让其他进程从进程控制块中收集有关信息。

线程 Thread

  • 有时被称为轻量级进程（LightWeight Process, LWP），程序执行流的最小单元。
  • 一个相对独立的、可调度的执行单元，系统独立调度和分配CPU的基本单位。
  • 共享进程的地址空间和资源。
  • 状态：就绪、阻塞、运行
    • 就绪状态：具备运行的所有条件，逻辑上可以运行，在等待处理机
    • 运行状态：占有处理机正在运行
    • 阻塞状态：在等待一个事件（如某个信号量），逻辑上不可执行

协程 Coroutine

  • 一种用户态的轻量级线程，调度完全由用户控制
  • 拥有自己的寄存器上下文和栈
  • 调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，切回来的时候恢复，基本没有内核切换的开销
  • 可以不加锁的访问全局变量
  • 异步

什么是多进程、多线程

多进程

同一个时间里，同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态，就是多进程

多线程

单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，就是多线程

同步阻塞模型

多进程，最早的服务端程序都是通过多进程、多线程来解决并发IO的问题；
一个请求创建一个进程，然后子进程进入循环同步堵塞地与客户端连接进行交互，收发处理数据。
多线程，用多线程模式实现非常简单，线程中直接向某一个客户端连接发送数据。

缺点

  • 严重依赖进程的数量解决并发问题
  • 启动大量进程会带来额外的进程调度消耗

Multiprocess-multithread-synchronization-blocking

异步非阻塞模型

  • select 系统的查询，一个进程内建立1024个连接，poll 模型，循环检测是否有连接。
  • 现在各种高并发异步IO的服务器程序都是基于 epoll 实现的。
  • IO复用异步非阻塞程序使用经典的 Reactor 模型，顾名思义就是反应堆的意思，本身不处理任何数据收发。只是可以监视一个socket句柄的事件变化。

Reactor模型

  • Add： 添加一个socket到Reactor
  • Set： 修改socket对应的事件，如可读可写
  • Del： 从Reactor中移除，不再监听事件
  • Callback： 事件发生后回调指定的函数

Nginx：多线程Reactor
Swoole：多线程Reactor + 多进程Worker

asynchronous-non-blocking

PHP并发编程实践

Swoole扩展

  • 异步、并行、高性能网络通信引擎，使用C语言编写，提供了PHP语言的异步多线程服务器，异步TCP/UDP网络客户端，异步MySQL，异步Redis，数据库连接池，AsyncTask，消息队列，毫秒定时器，异步文件读写，异步DNS查询
  • 为PHP多进程的模式设计了多个并发数据结构和IPC通信机制，可以大大简化多进程并发编程的工作
  • Swoole2.0支持了类似Go语言的协程，可以使用完全同步的代码实现异步程序

消息队列

  • 经典场景，
    • 注册成功后发送邮件，发送短信
    • 串行方式：注册成功后，先发送邮件，在发送短信
    • 并行方式：注册成功后，同时发送邮件和短信
    • 消息队列方式（离线方式）：注册成功后，将成功消息写入队列，此时直接返回成功给用户，写入队列的时间非常短，可以忽略不计，然后异步发送邮件和短信 -
  • 应用解耦
    • 场景说明：用户下单后，订单系统需要通知库存系统。
    • 假如库存系统无法访问，则订单减库存将失败，从而导致订单失败。
    • 订单系统与库存系统耦合
    • 引用队列，用户下单后，订单系统完成持久化处理，将消息写入消息队列，返回用户订单下单成功。
    • 订阅下单的消息，采用拉/推的方式，获取下单信息，库存系统根据下单信息，进行库存操作。
  • 流量削峰
    • 秒杀活动，流量瞬时激增，服务器压力过大。
    • 用户发起请求，服务器接收后，先写入消息队列。假如消息队列长度超过最大值，则直接报错或提示用户。
    • 后续程序读取消息队列再做处理。
    • 控制请求量，缓解高流量。
  • 日志处理
    • 场景：解决大量日志的传输
    • 日志采集程序将程序写入消息队列，然后通过日志处理程序的订阅消费日志。
  • 消息通讯
    • 场景：聊天室
    • 多个客户端订阅同一主题，进行消息发布和接收
  • 常见消息队列产品
    • Kafka
    • ActiveMQ
    • ZeroMQ
    • RabbitMQ
    • Redis

接口的并发请求

curl_multi_init

参看

posted @ 2021-01-30 22:31  皎然CEO  阅读(1199)  评论(0)  编辑  收藏  举报