本文链接：https://blog.csdn.net/yangyi2083334/article/details/80009135

swoole深入学习 8. 协程

swoole 在 2.0正式版加入了协程功能。这一章主要来深究一下在Swoole中如何使用协程。

什么是协程？

协程(Coroutine)也叫用户级线程，很多人分不清楚协程和线程和进程的关系。进程(Process)是操作系统分配资源的单位，线程(Thread)是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。简单的说就是: 线程和进程的调度是由操作系统来调控，而协程的调度由用户自己调控。所以协程调度器可以在协程A即将进入阻塞IO操作，比如 socket 的 read （其实已经设置为异步IO ）之前，将该协程挂起，把当前的栈信息 StackA 保存下来，然后切换到协程B，等到协程A的该 IO操作返回时，再根据 StackA 切回到之前的协程A当时的状态。协程相对于事件驱动是一种更先进的高并发解决方案，把复杂的逻辑和异步都封装在底层，让程序员在编程时感觉不到异步的存在，用响马的话就是【用同步抒写异步情怀】。

所以，你可以理解为协程就是用同步的方式来写异步回调的高并发程序。

值得注意的是：swoole协程与线程不同，在一个进程内创建的多个协程，实际上是串行的。同一CPU时间，只有一个协程在执行，因此swoole协程是阻塞运行的，语法也是用的同步的方式在写，只不过是在底层做了切换调度，提高的仅仅是单个进程接收请求的能力，并没有提高执行速度（总共需要的时间）

所以协程最大的功能就是提高了单个进程接受请求的能力，进而提高了总体高并发的能力。

swoole 支持的协程客户端

目前在swoole中支持的协程用的较多的有以下：

Swoole\Coroutine\Client
Swoole\Coroutine\Redis
Swoole\Coroutine\MySQL
Swoole\Coroutine\Http\Client
Swoole\Coroutine\PostgreSQL
Swoole\Coroutine\HTTP2\Client

我也会针对这些协成做一一讲解。

server中支持协程的回调方法列表

目前Swoole2仅有部分事件回调函数底层自动创建了协程，以下回调函数可以调用协程客户端（文本用基于swoole 2.1.3版本）:

1. swoole\server 下面的:

onWorkerStart
onClose
onConnect
onReceive
onPacket

2. swoole\websocket\server 下面的

onMessage
onHandShake
onOpen

3. swoole\http\server 下面的

onRequest

4. tick/after 定时器

及时的跟新请看官网：https://wiki.swoole.com/wiki/page/696.html

在新版本的中，在不支持协程的位置可以使用go或Co::create创建协程。这些内容我会在下节中会单独讲。

Swoole\Coroutine\Client

Swoole\Coroutine\Client 提供了TCP和UDP传输协议Socket客户端的封装代码，使用时仅需new Swoole\Coroutine\Client即可。

直接看例子吧，我在swoole\http\server的onRequest里去调用tcp client协程:

<?php

$server = new Swoole\Http\Server("127.0.0.1", 9502, SWOOLE_BASE);

$server->set([

    'worker_num' => 1,

]);

$server->on('Request', function ($request, $response) {

    //屏蔽Google浏览器发的favicon.ico请求

    if ($request->server['path_info'] == '/favicon.ico' || $request->server['request_uri'] == '/favicon.ico') {

        return $response->end();

    }

    var_dump('stime:' . microtime(true));

    $client = new Swoole\Coroutine\Client(SWOOLE_SOCK_TCP);

    var_dump('new:' . microtime(true));

    //connect的三个参数： ip, 端口, 超时时间。

    //超时时间单位是秒s，支持浮点数。默认为0.1s，即100ms，超时发生时，连接会被自动close掉。

    if (!$client->connect('127.0.0.1', 9501, 0.5)) {

        return $response->end(' swoole  response error:' . $client->errCode);

    }

    var_dump('connect:' . microtime(true));

    // send 发送数据给server ，内容为字符串

    $client->send("hello world\n");

    var_dump('send:' . microtime(true));

    // recv 接收数据 参数为超时时间，如果不设置以connect的为准。超时会自动close掉。

    echo "from server: " $client->recv(5);

    var_dump('recv:' . microtime(true));

    //close 关闭连接

    $client->close();

    $response->end('ok');

});

$server->start();

运行一下，然后在浏览器访问127.0.0.1:9502

string(21) "stime:1524051524.1339"

string(19) "new:1524051524.1343"

string(23) "connect:1524051524.1355"

string(20) "send:1524051524.1355"

from server: hello, 0

string(20) "recv:1524051528.1374"

通过打印时间，可以看出：conncet,send是没有阻塞的。会立即返回。recv是阻塞的，阻塞了4秒，这是因为我测试超时时间，在http server里返回的时候sleep了4秒。

conncet会切换唤起一次协程，但是是不阻塞的，会立即返回。 recv是阻塞的，会唤起协程等待数据。send操作是立即返回的，没有协程切换。上面完全用同步的方式，来写异步阻塞回调，很流畅。

Swoole\Coroutine\Http\Client

这个是http的协程客户端，与swoole\http \client异步客户端的用法是一样的，都是异步的，只不过用到了协程切换机制，不需要写回调，直接用同步的方式来处理。

看一个例子，我在 tcp server onworkStart 回调了适用了协程：

  <?php

$serv = new Swoole\Server('0.0.0.0', 9503);

//初始化swoole服务

$serv->set(array(

    'worker_num' => 1,

    'daemonize' => false, //是否作为守护进程,此配置一般配合log_file使用

    'max_request' => 1000,

    'log_file' => './swoole.log',

//            'task_worker_num' => 8

));

//设置监听

$serv->on('Start', 'onStart');

$serv->on('Connect', 'onConnect');

$serv->on("Receive", 'onReceive');

$serv->on("Close", 'onClose');

$serv->on('WorkerStart', function ($serv, $workerId) {

    //创建http client协程

    echo $workerId . PHP_EOL;

    //new

    $cli = new Swoole\Coroutine\Http\Client('127.0.0.1', 9501);

    //设置请求头

    $cli->setHeaders([

        'Host' => "localhost",

        "User-Agent" => 'Chrome/49.0.2587.3',

        'Accept' => 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml',

        'Accept-Encoding' => 'gzip',

    ]);

    //设置超时时间

    $cli->set(['timeout' => 5]);

    var_dump('connect:' . microtime(true));

    //get方法，协程，会阻塞

    $cli->get('/index.php');

    var_dump('get:' . microtime(true));

    echo $cli->body;

    var_dump('body:' . microtime(true));

    $cli->close();

});

function onStart($serv)

{

    //echo SWOOLE_VERSION . " onStart\n";

}

function onConnect($serv, $fd)

{

    echo $fd . "Client Connect.\n";

}

function onReceive($serv, $fd, $from_id, $data)

{

    echo "Get Message From Client {$fd}:{$data}\n";

    // send a task to task worker.

    $serv->send($fd, "hello, " . $from_id);

}

function onClose($serv, $fd)

{

    echo "Client Close.\n";

}

//开启

$serv->start();

会输出：

0

string(23) "connect:1524110315.0407"

string(18) "get:1524110318.044"

hello!

string(20) "body:1524110318.0441"

我再http server里sleep了3秒，可以看出，get就用了3秒的时间，会阻塞住等待。

Swoole\Coroutine\Redis

redis 在平时用的非常多，基本在php中要么用phpredis的C扩展，要么用php语言版本的phpiredis。swoole里面也提供过异步的redis方案，但是由于需要层层回调，很是蛋疼。协程版本的redis就简单的多了。

需要安装一个第三方的异步Redis库hiredis,并且在编译swoole时增加--enable-coroutine，--enable-async-redis来开启此功能。

直接上代码吧：

 $redis = new Swoole\Coroutine\Redis();

 $res = $redis->connect('127.0.0.1', 6379);

 $ret = $redis->set('coroutine_i', 50);

 //协程唤起，阻塞，但是写程序无感知

 $redis->zAdd('key1', 1, 'val1');

 $redis->zAdd('key1', 0, 'val0');

 $redis->zAdd('key1', 5, 'val5');

  var_dump($redis->zRange('key1', 0, -1, true));

 $redis->close();

打印为：

array(6) {

  [0]=>

  string(4) "val0"

  [1]=>

  string(1) "0"

  [2]=>

  string(4) "val1"

  [3]=>

  string(1) "1"

  [4]=>

  string(4) "val5"

  [5]=>

  string(1) "5"

}

和 phpredis的调用方法几乎有一模一样，但是输出的格式会不一样，而且有如下坑：

1. $redis->get('no-exist-key'), get一个不存在的key 。返回的是 null ，不是 false。

2. $redis->zRevRange('key', 0, 19, true); 获取一个zset集合，结果集会不一样，不是键值对的。

3. redis 的连接，第三个参数是自动php序列化数据，要设置为false，或者不填，默认是false：redis->connect($host, $port, false)。设置为true, 会在zset数据读取出现问题。已知道的坑了。

尚未实现的Redis命令：

scan object sort migrate hscan sscan zscan

Swoole\Coroutine\MySQL

mysql协程，很简单，直接上代码

<?php

$server = new Swoole\Http\Server("127.0.0.1", 9502, SWOOLE_BASE);

$server->set([

    'worker_num' => 1,

]);

$server->on('Request', function ($request, $response) {

    //屏蔽Google浏览器发的favicon.ico请求

    if ($request->server['path_info'] == '/favicon.ico' || $request->server['request_uri'] == '/favicon.ico') {

        return $response->end();

    }

    var_dump('stime:' . microtime(true));

    //new mysql

    $db = new Swoole\Coroutine\MySQL();

    var_dump('new:' . microtime(true));

    $server = array(

        'host' => '127.0.0.1',

        'user' => 'root',

        'password' => 'root',

        'database' => 'rcs',

    );

    //connect

    $ret1 = $db->connect($server);

    var_dump('connect:' . microtime(true));

    //直接query

    $info = $db->query('SELECT 1+1;');

    var_dump($info);

    //1. 先 prepare

    $stmt = $db->prepare('SELECT id,risk_id FROM rcs_result WHERE id=? and risk_id=?');

    var_dump('prepare:' . microtime(true));

    if ($stmt == false) {

        var_dump($db->errno, $db->error);

    } else {

        // 2. 配合 prepare，再execute

        $ret2 = $stmt->execute(array(71, 60));

        var_dump('execute:' . microtime(true));

        var_dump($ret2);

        $ret3 = $stmt->execute(array(13, 12));

        var_dump('execute:' . microtime(true));

        var_dump($ret3);

    }

    $response->end('ok');

});

$server->start();

比较简单，就不阐述了，但是可能会有坑，在线上慎用。

协程并发

协程其实也是阻塞运行的，如果，在一个执行中，比如同时查redis，再去查mysql，即使用了上面的协程，也是顺序执行的。那么可不可以几个协程并发执行呢？

答案当然是可以的，需要用延迟收包，当遇到IO 阻塞的时候，协程就挂起了，不会阻塞在那里等着网络回报，而是继续往下走。

swoole 协程调用里面可以用setDefer()方法声明延迟收包，然后通过recv()方法收包。

看下面这个例子：

<?php

$server = new Swoole\Http\Server("127.0.0.1", 9502, SWOOLE_BASE);

$server->set([

    'worker_num' => 1,

]);

$server->on('Request', function ($request, $response) {

    //屏蔽Google浏览器发的favicon.ico请求

    if ($request->server['path_info'] == '/favicon.ico' || $request->server['request_uri'] == '/favicon.ico') {

        return $response->end();

    }

    echo "#BEGIN :" . microtime(true) . PHP_EOL;

    // tcp

    $tcpclient = new Swoole\Coroutine\Client(SWOOLE_SOCK_TCP);

    $tcpclient->connect('127.0.0.1', 9501, 0.5);

    $tcpclient->send("hello world\n");

    echo "#after TCP:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    //redis

    $redis = new Swoole\Coroutine\Redis();

    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);

    $redis->setDefer();

    $redis->get('key');

    echo "#after redis:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    //mysql

    $mysql = new Swoole\Coroutine\MySQL();

    $mysql->connect([

        'host' => '127.0.0.1',

        'user' => 'root',

        'password' => 'root',

        'database' => 'rcs',

    ]);

    $mysql->setDefer();

    $b = $mysql->query('select sleep(10)');

    var_dump("mysql, return:", $b);

    echo "#after MYSQL:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    //http

    $httpclient = new Swoole\Coroutine\Http\Client('0.0.0.0', 9599);

    $httpclient->setHeaders(['Host' => "www.qq.com"]);

    $httpclient->set(['timeout' => 1]);

    $httpclient->setDefer();

    $httpclient->get('/');

    echo "#after HTTP:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    //使用recv收报

    $tcp_res = $tcpclient->recv();

    echo "#recv tcp:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $redis_res = $redis->recv();

    echo "#recv redis:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $mysql_res = $mysql->recv();

    echo "#recv mysql:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $http_res = $httpclient->recv();

    echo "#recv http:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    echo "#finish :" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $response->end('Test End');

});

$server->start();

我分别在各个点打印了时间点，用来看下执行的时间。打开浏览器

http://127.0.0.1:9502/

看下输出：

#BEGIN :1524136394.7842

#after TCP:1524136394.7877

#after redis:1524136394.7909

#after MYSQL:1524136394.799

#after HTTP:1524136394.7993

#recv tcp:1524136395.2986

#recv redis:1524136395.2986

#recv mysql:1524136404.7898 //阻塞了10秒

#recv http:1524136404.7898

#FINISH :1524136404.7898

前面的都是非阻塞调用，在收包的时候就是阻塞了。总共花了：10.0056秒。

那一摸一样的代码，我们不用延迟收报，看下时间：

<?php

$server = new Swoole\Http\Server("127.0.0.1", 9502, SWOOLE_BASE);

$server->set([

    'worker_num' => 1,

]);

$server->on('Request', function ($request, $response) {

    //屏蔽Google浏览器发的favicon.ico请求

    if ($request->server['path_info'] == '/favicon.ico' || $request->server['request_uri'] == '/favicon.ico') {

        return $response->end();

    }

    echo "#BEGIN :" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $tcpclient = new Swoole\Coroutine\Client(SWOOLE_SOCK_TCP);

    $tcpclient->connect('127.0.0.1', 9501, 0.5);

    $tcpclient->send("hello world\n");

    $tcpclient->recv();

    //var_dump("tpc, return:", $tcpclient->recv());

    echo "#after TCP:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $redis = new Swoole\Coroutine\Redis();

    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);

    //$redis->setDefer();

    $a = $redis->get('key');

    var_dump("redis, return:", $a);

    echo "#after redis:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $mysql = new Swoole\Coroutine\MySQL();

    $mysql->connect([

        'host' => '127.0.0.1',

        'user' => 'root',

        'password' => 'root',

        'database' => 'rcs',

    ]);

    //$mysql->setDefer();

    $b = $mysql->query('select sleep(10)');

    var_dump("mysql, return:", $b);

    echo "#after MYSQL:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $httpclient = new Swoole\Coroutine\Http\Client('0.0.0.0', 9599);

    $httpclient->setHeaders(['Host' => "www.qq.com"]);

    $httpclient->set(['timeout' => 1]);

    //$httpclient->setDefer();

    $c = $httpclient->get('/');

    var_dump("http, return:", $c);

    echo "#after HTTP:" . microtime(true) . PHP_EOL;

    echo "#FINISH :" . microtime(true) . PHP_EOL;

    $response->end('Test End');

});

$server->start();

打印如下：

#BEGIN :1524136719.7372

#after TCP:1524136720.2381

string(14) "redis, return:" NULL

#after redis:1524136720.2388

string(14) "mysql, return:"

array(1) {

  [0]=>

  array(1) {

    ["sleep(10)"]=>

    string(1) "0"

  }

}

#after MYSQL:1524136730.237

string(13) "http, return:" bool(false)

#after HTTP:1524136730.2375

#FINISH :1524136730.2375

花费时间为：10.5003秒。

好吧。比同步阻塞协程快了0.5秒。多运行几次，发现快不了多少，因为是单个进程内的协程也是串行的。

总结

swoole 协程只是单纯的让异步代码用同步的方式来写，并没有提高一次进程内cgi 请求的执行速度，提高的是整个进程接受请求的能力，提高整体的qps。