對swoole的架構分析

本篇文章給大家帶來的內容是關於對swoole的架構分析，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有所協助。

結構圖如下:

swoole主要由Master進程(主進程)和Manager進程配合使用完成其功能。

Master進程

是一個多線程的程式。其中有一組很重要的線程，稱之為Reactor線程。它就是真正處理TCP串連，收發資料的線程。

Manager進程

管理worker/task進程。worker/task進程都是由Manager進程Fork並管理的。

Reactor線程

主線程(Master進程)在Accept新的串連後，會將這個串連分配給一個固定的Reactor線程，並由這個線程負責監聽此socket。在socket可讀時讀取資料，並進行協議解析，將請求投遞到Worker進程。

• 負責維護用戶端TCP串連、處理網路IO、處理協議、收發資料

• 完全是非同步非阻塞的模式

• 全部為C代碼，除Start/Shudown事件回調外，不執行任何PHP代碼

• 將TCP用戶端發來的資料緩衝、拼接、拆分成完整的一個請求資料包

• Reactor以多線程的方式運行

Work進程

類似與php-fpm進程。

• 接受由Reactor線程投遞的請求資料包，並執行PHP回呼函數處理資料

• 產生響應資料並發給Reactor線程，由Reactor線程發送給TCP用戶端

• 可以是非同步模式，也可以是同步模式

• Worker以多進程的方式運行

TaskWorker進程

非同步處理其他任務的進程，使用方方式類似與Gearman。

• 接受由Worker進程通過swoole_server->task/taskwait方法投遞的任務

• 處理任務，並將結果資料返回(swoole_server->finish)給Worker進程

• TaskWorker以多進程的方式運行

關係

可以理解為Reactor就是nginx，Worker就是php-fpm。Reactor線程非同步並行地處理網路請求，然後再轉寄給Worker進程中去處理(在回呼函數中處理)。Reactor和Worker間通過UnixSocket進行通訊。

事件處理流程

瞭解swoole事件處理流程，先瞭解兩種網路事件處理模式。

Reactor模式

它要求主線程(I/O處理單元)只負責監聽檔案描述符上是否有事件發生，有的話就立即將該事件通知背景工作執行緒/進程(邏輯單元)。除此之外，主線程不做任何其他工作。讀寫資料，接受新的串連，以及處理客戶請求均在背景工作執行緒中完成。

Proactor模式

兩種實現

使用I/O非同步模型實現Proactor模式。原理：將所有I/O操作都交給主線程，主線程配合和核心來處理，商務邏輯操作就交給邏輯單元。例如使用aio_read來實現。

工作流程：

1. 主線程調用aio_read函數向核心註冊socket上的讀完成事件。

2. 主線程繼續處理其他I/O事件。

3. 當socket上的資料被讀入使用者緩衝區後，核心嚮應用程式(邏輯單元)發送一個訊號，通知應用程式資料可用。

4. 應用程式讀取資料(用戶端的請求)，處理完後，調用aio_write函數向核心註冊socket上的寫事件。

5. 主線程繼續處理其他邏輯。

6. 當使用者緩衝區的資料寫入socket後，核心嚮應用程式發送一個訊號，通知應用程式資料發送完畢。

7. 應用程式預先定義好的訊號處理函數來處理善後處理，比如關閉socket.

使用I/O同步模型實現Proactor模式。原理：主線程執行I/O事件數目據的讀寫操作，商務邏輯操作就交給邏輯單元。例如使用epoll來實現。

工作流程：

1. 主線程往epoll核心事件表中註冊socket上的讀就緒事件。

2. 主線程調用epoll_wait等待socket上有資料可讀。

3. epoll_wait有返回後，主線程從socket上讀取資料，然後將讀取到的資料封裝成一個請求對象(用戶端的請求)，並插入請求隊列。

4. 於是隊列的消費者線程處理請求對象，然後在epoll核心事件表中註冊socket上的寫就緒事件。

5. 主線程調用epoll_wait等待socket可寫。

6. 當socket可寫時，epoll_wait通知主線程。主線程往socket寫入請求結果。

swoole事件架構圖

從圖可以看出，如果我們把Reactor線程和Work進程組合起來，看成背景工作執行緒的話，swoole使用的是reactor事件處理模式。

一個請求經曆的步驟如下:

1. 伺服器主線程等待用戶端串連。

2. Reactor線程處理接連socket，讀取socket上的請求資料(Receive)，將請求封裝好後投遞給work進程。

3. Work進程就是邏輯單元，處理業務資料。

4. Work進程結果返回給Reactor線程。

5. Reactor線程將結果寫回socket(Send)。

每個模組的工作請回顧上面的結構介紹。