PHP與Golang如何通訊？

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最近遇到的一個情境：php項目中需要使用一個第三方的功能（結巴分詞），而github上面恰好有一個用Golang寫好的類庫。那麼問題就來了，要如何?不同語言之間的通訊呢？

常規的方案：

• 用Golang寫一個http/TCP服務，php通過http/TCP與Golang通訊
• 將Golang經過較多封裝，做為php擴充。
• PHP通過系統命令，調取Golang的可執行檔

存在的問題：

• http請求，網路I/O將會消耗大量時間
• 需要封裝大量代碼
• PHP每調取一次Golang程式，就需要一次初始化，時間消耗很多

最佳化目標：

• Golang程式只初始化一次（因為初始化很耗時）
• 所有請求不需要走網路
• 盡量不大量修改代碼

解決方案：

• 簡單的Golang封裝，將第三方類庫編譯產生為一個可執行檔
• PHP與Golang通過雙向管道通訊

使用雙向管道通訊優勢：

1：只需要對原有Golang類庫進行很少的封裝
2：效能最佳 （IPC通訊是處理序間通訊的最佳途徑）
3：不需要走網路請求，節約大量時間
4：程式只需初始化一次，並一直保持在記憶體中

具體實現步驟：

• 1：類庫中的原始調取demo

        package main      import (          "fmt"          "github.com/yanyiwu/gojieba"          "strings"      )      func main() {          x := gojieba.NewJieba()          defer x.Free()          s := "小明碩士畢業於中國科學院計算所，後在日本京都大學深造"          words := x.CutForSearch(s, true)          fmt.Println(strings.Join(words, "/"))      }    

  儲存檔案為main.go，就可以運行

• 2：調整後代碼為：

  　　  package main      import (          "bufio"          "fmt"          "github.com/yanyiwu/gojieba"          "io"          "os"          "strings"      )      func main() {          x := gojieba.NewJieba(              "/data/tmp/jiebaDict/jieba.dict.utf8",               "/data/tmp/jiebaDict/hmm_model.utf8",               "/data/tmp/jiebaDict/user.dict.utf8"          )          defer x.Free()          inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)          for {              s, err := inputReader.ReadString('\n')              if err != nil && err == io.EOF {                  break              }              s = strings.TrimSpace(s)              if s != "" {                  words := x.CutForSearch(s, true)                  fmt.Println(strings.Join(words, " "))              } else {                  fmt.Println("get empty \n")              }          }      }

  只需要簡單的幾行調整，即可實現：從標準輸入接收字串，經過分詞再輸出
  測試：

    # go build test  # ./test  # //等待使用者輸入，輸入”這是一個測試“  # 這是 一個 測試 //程式

• 3：使用cat與Golang通訊做簡單測試

    //準備一個title.txt，每行是一句文本

   # cat title.txt | ./test

  正常輸出，表示cat已經可以和Golang正常互動了

• 4：PHP與Golang通訊
  　　以上所示的cat與Golang通訊，使用的是單向管道。即：只能從cat向Golang傳入資料，Golang輸出的資料並沒有傳回給cat，而是直接輸出到螢幕。但文中的需求是：php與Golang通訊。即php要傳資料給Golang，同時Golang也必須把執行結果返回給php。因此，需要引入雙向管道。
  　　在PHP中管道的使用：popen("/path/test")，具體就不展開說了，因為此方法解決不了文中的問題。
  雙向管道：

       $descriptorspec = array(           0 => array("pipe", "r"),             1 => array("pipe", "w")      );      $handle = proc_open(          '/webroot/go/src/test/test',           $descriptorspec,           $pipes      );      fwrite($pipes['0'], "這是一個測試文本\n");      echo fgets($pipes[1]);

  解釋：使用proc_open開啟一個進程，調用Golang程式。同時返回一個雙向管道pipes數組，php向$pipe['0']中寫資料，從$pipe['1']中讀資料。

 

好吧，也許你已經發現，我是標題檔，這裡重點要講的並不只是PHP與Golang如何通訊。而是在介紹一種方法： 通過雙向管道讓任意語言通訊。（所有語言都會實現管道相關內容）

測試：

通過對比測試，計算出各個流程佔用的時間。下面提到的title.txt檔案，包含100萬行文本，每行文本是從b2b平台取的商品標題

1: 整體流程耗時

# time cat title.txt | ./test > /dev/null

耗時：14.819秒，消耗時間包含：

• 進程cat讀出文本
• 通過管道將資料傳入Golang
• Golang處理資料，將結果返回到螢幕

2：計算分詞函數耗時。方案：去除分詞函數的調取，即：注釋掉Golang原始碼中的調取分詞那行的代碼

time cat title.txt | ./test > /dev/null

耗時：1.817秒時間，消耗時間包含：

• 進程cat讀出文本
• 通過管道將資料傳入Golang
• Golang處理資料，將結果返回到螢幕

分詞耗時 = (第一步耗時) - (以上命令所耗時)
分詞耗時 : 14.819 - 1.817 = 13.002秒

3：測試cat進程與Golang進程之間通訊所佔時間

time cat title.txt > /dev/null

耗時：0.015秒，消耗時間包含：

• 進程cat讀出文本
• 通過管道將資料傳入Golang
• go處理資料，將結果返回到螢幕

管道通訊耗時：（第二步耗時） - （第三步耗時）
管道通訊耗時： 1.817 - 0.015 = 1.802秒

4：PHP與Golang通訊的時間消耗
編寫簡單的php檔案：

    　　<?php            $descriptorspec = array(                 0 => array("pipe", "r"),                 1 => array("pipe", "w")            );            $handle = proc_open(                '/webroot/go/src/test/test',                 $descriptorspec,                 $pipes            );            $fp = fopen("title.txt", "rb");            while (!feof($fp)) {                fwrite($pipes['0'], trim(fgets($fp))."\n");                echo fgets($pipes[1]);            }            fclose($pipes['0']);            fclose($pipes['1']);            proc_close($handle);

流程與上面基本一致，讀出title.txt內容，通過雙向管道傳入Golang進程分詞後，再返回給php （比上面的測試多一步：資料再通過管道返回）

time php popen.php > /dev/null

耗時：24.037秒，消耗時間包含：

• 進程PHP讀出文本
• 通過管道將資料傳入Golang
• Golang處理資料
• Golang將返回結果再寫入管道，PHP通過管道接收資料
• 將結果返回到螢幕

結論：

1 ：整個分詞過程中的耗時分布

使用cat控制邏輯耗時：        14.819 秒使用PHP控制邏輯耗時:         24.037 秒（比cat多一次管道通訊）單向管道通訊耗時：           1.8    秒Golang中的分詞函數耗時：     13.002 秒

2：分詞函數的效能： 單進程，100萬商品標題分詞，耗時13秒 
以上時間只包括分詞時間，不包括詞典載入時間。但在本方案中，詞典只載入一次，所以載入詞典時間可以忽略（1秒左右）

3：PHP比cat慢 (這結論有點多餘了，呵呵）
語言層面慢: (24.037 - 1.8 - 14.819) / 14.819 = 50%
單進程對比測試的話，應該不會有哪個語言比cat更快。

相關問題：

• 1：以上Golang源碼中寫的是一個迴圈，也就是會一直從管道中讀資料。那麼存在一個問題：是不是php進程結束後，Golang的進程還會一直存在？

  管道機制自身可解決此問題。管道提供兩個介面：讀、寫。當寫進程結束或者意外掛掉時，讀進程也會報錯，以上Golang原始碼中的err邏輯就會執行，Golang進程結束。
  但如果PHP進程沒有結束，只是暫時沒有資料傳入，此時Golang進程會一直等待。直到php結束後，Golang進程才會自動結束。

• 2：能否多個php進程並行讀寫同一個管道，Golang進程同時為其服務？

  不可以。管道是單向的，如果多個進程同時向管道中寫，那Golang的傳回值就會錯亂。
  可以多開幾個Golang進程實現，每個php進程對應一個Golang進程。

最後，上面都是瞎扯的。如果你瞭解管道、雙向管道，上面的解釋對你基本沒啥用。但如果你不瞭解管道，調試上面的代碼沒問題，但稍有修改就有可能掉坑裡。哈哈，推薦一本書吧，《UNIX網路編程》卷一、二，都看一下，也許要看兩個月，但很有必要！

多讀書、多看報，少看網頁，多睡覺！