PHP網路編程 之Accept 阻塞模型的介紹

本篇文章給大家分享的內容是關於PHP網路編程 之Accept 阻塞模型的介紹,內容很詳細,有需要的朋友可以參考一下,希望可以協助到大家。

Accept 阻塞模型是一種相對古老的模型，不過裡面蘊含了許多有趣的知識，比如阻塞／非阻塞、鎖、逾時重傳...

服務端程式 acceptSever.php

<?phpset_time_limit(0);  # 設定指令碼執行時間無限制class SocketServer {    private static $socket;    function SocketServer($port)     {        global $errno, $errstr;        if ($port < 1024) {            die("Port must be a number which bigger than 1024/n");        }                $socket = stream_socket_server("tcp://0.0.0.0:{$port}", $errno, $errstr);        if (!$socket) die("$errstr ($errno)");                        while ($conn = stream_socket_accept($socket, -1)) { // 這樣設定不逾時才有用            static $id = 0; # 進程 id            static $ct = 0; # 接收資料的長度              $ct_last = $ct;             $ct_data = ''; # 接受的資料            $buffer = '';  # 分段讀取資料                    $id++;             echo "Client $id come" . PHP_EOL;                        # 持續監聽            while (!preg_match('{/r/n}', $buffer)) { // 沒有讀到結束符，繼續讀//                if (feof($conn)) break; // 防止 popen 和 fread 的 bug 導致的死迴圈                $buffer = fread($conn, 1024);                echo 'R' . PHP_EOL; #  列印讀的次數                $ct += strlen($buffer);                $ct_data .= preg_replace('{/r/n}', '', $buffer);            }            $ct_size = ($ct - $ct_last) * 8;            echo "[$id] " . __METHOD__ . " > " . $ct_data . PHP_EOL;            fwrite($conn, "Received $ct_size byte data./r/n");            fclose($conn);        }                fclose($socket);    }}new SocketServer(2000);

用戶端程式 acceptClient.php

<?php# 日誌記錄function debug ($msg){    error_log($msg, 3, './socket.log');}if ($argv[1]) {        $socket_client = stream_socket_client('tcp://0.0.0.0:2000', $errno, $errstr, 30);        /*    設定指令碼為非阻塞    */#    stream_set_blocking($socket_client, 0);    /*    設定指令碼逾時時間    */#    stream_set_timeout($socket_client, 0, 100000);        if (!$socket_client) {        die("$errstr ($errno)");    } else {        # 填充容器        $msg = trim($argv[1]);        for ($i = 0; $i < 10; $i++) {            $res = fwrite($socket_client, "$msg($i)");            usleep(100000);            echo 'W'; // 列印寫的次數#            debug(fread($socket_client, 1024)); // 將產生死結，因為 fread 在阻塞模式下未讀到資料時將等待        }        fwrite($socket_client, "/r/n"); // 傳輸結束符        # 記錄日誌        debug(fread($socket_client, 1024));        fclose($socket_client);    }}else {    //    $phArr = array();//    for ($i = 0; $i < 10; $i++) {//        $phArr[$i] = popen("php ".__FILE__." '{$i}:test'", 'r');//    }//    foreach ($phArr as $ph) {//        pclose($ph);//    }        for ($i = 0; $i < 10; $i++) {        system("php ".__FILE__." '{$i}:test'");    # 這裡等於 php "當前檔案" "指令碼參數"    }}

代碼解析

首先，解釋一下以上的代碼邏輯：用戶端 acceptClient.php 迴圈發送資料，最後發送結束符；服務端 accept Server.php 使用 accept 阻塞方式接收 socket 串連，然後迴圈接收資料，直到收到結束符，返回結果資料（接收到的位元組數）用戶端收到伺服器返回的資料，寫入日誌。雖然邏輯很簡單，但是其中有幾種情況很值得分析一下：

A> 預設情況下，運行 php socket_client.php test，用戶端打出 10 個 W，服務端打出若干個 R 後面是接收到的資料，socket.log 記錄下服務端返回的接收結果資料，效果如下：

這種情況很容易理解，不再贅述。然後，使用 telnet 命令同時開啟多個用戶端，你會探索服務器一個時間只處理一個用戶端，：

其他需要在後面“排隊”；這就是阻塞 IO 的特點，這種模式的弱點很明顯，效率極低。

B> 只開啟 socket_client.php 第 29 行的注釋代碼，再次運行 php socket_client.php test 用戶端打出一個 W，服務端也打出一個 R，之後兩個程式都卡住了。這是為什麼呢，分析邏輯後你會發現，這是由於用戶端在未發送結束符之前就向服務端要返回資料；而服務端由於未收到結束符，也在向用戶端要結束符，造成死結。而之所以只打出一個 W 和 R，是因為 fread 預設是阻塞的。要解決這個死結，必須開啟 socket_client.php 第 17 行的注釋代碼，給 socket 設定一個 0.1 秒的逾時，再次運行你會發現隔 0.1 秒出現一個 W 和 R 之後正常結束，服務端返回的接收結果資料也正常記錄了。可見 fread 預設是阻塞的，我們在編程的時候要特別注意，如果沒有設定逾時，就很容易會出現死結。

C> 只開啟 14 行注釋設定指令碼為非阻塞，運行 php socket_client.php test，結果基本和情況 A 相同，唯一不同的是 socket.log 沒有記錄下返回資料，這是因為當我們非阻塞下用戶端不必等待接收到伺服器的響應結果就可以繼續往下執行，當執行到 debug 的時候，讀取的資料還是空的，所以 socket.log 也是空的。這裡可以看出用戶端運行在阻塞和非阻塞模式的區別，當然在用戶端不在乎接受結果的情況下，可以使用非阻塞模式來獲得最大效率。

D> 運行 php socket_client.php 是連續運行 10 次上面的邏輯，這個沒什麼問題；但是很奇怪的是如果你使用 39 - 45 行的代碼，用 popen 同時開啟 10 個進程來運行，就會造成伺服器端的死迴圈，十分怪異！後來經調查發現只要是用 popen 開啟的進程建立的串連會導致 fread 或者 socket_read 出錯直接返回空字串，從而導致死迴圈，查閱 PHP 原始碼後發現 PHP 的 popen 和 fread 函數已經完全不是 C 原生的了，裡面都插入了大量的 php_stream_* 實現邏輯，初步估計是其中的某個 bug 導致的 Socket 串連中斷所導致的，解決方案就是開啟 socket_server.php 中 33 行的代碼，如果串連中斷則跳出迴圈，但是這樣一來就會有很多資料丟失了，這個問題需要特別注意！