swoole協程的實現原理是什么

swoole中,Swoole server接收數據在worker進程觸發onReceive回調,產生一個協程,Swoole為每個請求創建對應攜程,協程中也能創建子協程,協程在底層實現上是單線程的,因此同一時間只有一個協程在工作。

swoole協程的實現原理是什么

本教程操作環境:Windows10系統、Swoole4版、DELL G3電腦

swoole協程的實現原理是什么

什么是進程?

進程就是應用程序的啟動實例。獨立的文件資源,數據資源,內存空間。

什么是線程?

線程屬于進程,是程序的執行者。一個進程至少包含一個主線程,也可以有更多的子線程。線程有兩種調度策略,一是:分時調度,二是:搶占式調度。

什么是協程?

協程是輕量級線程,協程也是屬于線程,協程是在線程里執行的。協程的調度是用戶手動切換的,所以又叫用戶空間線程。協程的創建、切換、掛起、銷毀全部為內存操作,消耗是非常低的。協程的調度策略是:協作式調度。

Swoole 協程的原理

Swoole4 由于是單線程多進程的,同一時間同一個進程只會有一個協程在運行。

Swoole server 接收數據在 worker 進程觸發 onReceive 回調,產生一個攜程。Swoole 為每個請求創建對應攜程。協程中也能創建子協程。

協程在底層實現上是單線程的,因此同一時間只有一個協程在工作,協程的執行是串行的。

因此多任務多協程執行時,一個協程正在運行時,其他協程會停止工作。當前協程執行阻塞 IO 操作時會掛起,底層調度器會進入事件循環。當有 IO 完成事件時,底層調度器恢復事件對應的協程的執行。。所以協程不存在 IO 耗時,非常適合高并發 IO 場景。(如下圖)

swoole協程的實現原理是什么

Swoole 的協程執行流程

  • 協程沒有 IO 等待 正常執行 PHP 代碼,不會產生執行流程切換

  • 協程遇到 IO 等待 立即將控制權切,待 IO 完成后,重新將執行流切回原來協程切出的點

  • 協程并行協程依次執行,同上一個邏輯

  • 協程嵌套執行流程由外向內逐層進入,直到發生 IO,然后切到外層協程,父協程不會等待子協程結束

協程的執行順序

先來看看基礎的例子:

go(function?()?{ ????echo?"hello?go1?n";});echo?"hello?main?n";go(function?()?{ ????echo?"hello?go2?n";});

go() 是 Co::create() 的縮寫, 用來創建一個協程, 接受 callback 作為參數, callback 中的代碼, 會在這個新建的協程中執行.

備注: SwooleCoroutine 可以簡寫為 Co

上面的代碼執行結果:

root@b98940b00a9b?/v/w/c/p/swoole#?php?co.phphello?go1 hello?main hello?go2

執行結果和我們平時寫代碼的順序, 好像沒啥區別. 實際執行過程:

  • 運行此段代碼, 系統啟動一個新進程

  • 遇到 go(), 當前進程中生成一個協程, 協程中輸出 heelo go1, 協程退出

  • 進程繼續向下執行代碼, 輸出 hello main

  • 再生成一個協程, 協程中輸出heelo go2, 協程退出

運行此段代碼, 系統啟動一個新進程. 如果不理解這句話, 你可以使用如下代碼:

//?co.php<?phpsleep (100);

執行并使用 ps aux 查看系統中的進程:

root@b98940b00a9b?/v/w/c/p/swoole#?php?co.php?&amp;? root@b98940b00a9b?/v/w/c/p/swoole#?ps?auxPID???USER?????TIME???COMMAND ????1?root???????0:00?php?-a???10?root???????0:00?sh???19?root???????0:01?fish??749?root???????0:00?php?co.php??760?root???????0:00?ps?aux

我們來稍微改一改, 體驗協程的調度:

use?Co;go(function?()?{ ????Co::sleep(1);?//?只新增了一行代碼 ????echo?"hello?go1?n";});echo?"hello?main?n";go(function?()?{ ????echo?"hello?go2?n";}); Co::sleep()?函數功能和?sleep()?差不多,?但是它模擬的是?IO等待(IO后面會細講).?執行的結果如下: root@b98940b00a9b?/v/w/c/p/swoole#?php?co.phphello?main hello?go2 hello?go1

怎么不是順序執行的呢? 實際執行過程:

  • 運行此段代碼, 系統啟動一個新進程

  • 遇到 go(), 當前進程中生成一個協程

  • 協程中遇到 IO阻塞 (這里是 Co::sleep() 模擬出的 IO等待), 協程讓出控制, 進入協程調度隊列

  • 進程繼續向下執行, 輸出 hello main

  • 執行下一個協程, 輸出 hello go2

  • 之前的協程準備就緒, 繼續執行, 輸出 hello go1

到這里, 已經可以看到 swoole 中 協程與進程的關系, 以及 協程的調度, 我們再改一改剛才的程序:

go(function?()?{ ????Co::sleep(1); ????echo?"hello?go1?n";});echo?"hello?main?n";go(function?()?{ ????Co::sleep(1); ????echo?"hello?go2?n";});

我想你已經知道輸出是什么樣子了:

root@b98940b00a9b?/v/w/c/p/swoole#?php?co.phphello?main hello?go1 hello?go2

推薦學習: swoole教程

以上就是

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THE END
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