Swoole學(xué)習(xí)筆記（一）：架構(gòu)概述

swoole雖然是標(biāo)準(zhǔn)的PHP擴(kuò)展，實(shí)際上與普通的擴(kuò)展不同。普通的擴(kuò)展只是提供一個(gè)庫(kù)函數(shù)。而swoole擴(kuò)展在運(yùn)行后會(huì)接管PHP的控制權(quán)，進(jìn)入事件循環(huán)。
在swoole中，有一個(gè)master進(jìn)程（父進(jìn)程）和多個(gè)worker進(jìn)程（子進(jìn)程），這個(gè)和nginx，fpm屬于同一種模型。

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1.進(jìn)程和子進(jìn)程
關(guān)于進(jìn)程的概念不多贅述，進(jìn)程中最重要的兩個(gè)部分，一是內(nèi)存：包括堆棧，各種變量等等；二是上下文切換，如操作系統(tǒng)資源、信號(hào)量和自身狀態(tài)等等；
子進(jìn)程由父進(jìn)程創(chuàng)建，但是子進(jìn)程擁有獨(dú)立的內(nèi)存和上下文環(huán)境：
1）子進(jìn)程會(huì)復(fù)制父進(jìn)程的內(nèi)存空間和上下文環(huán)境。注意，這里是復(fù)制，并不是共享內(nèi)存，這和線程是不同的。
2）修改某個(gè)子進(jìn)程的內(nèi)存空間，不會(huì)修改父進(jìn)程或其他子進(jìn)程中的內(nèi)存空間；
3）子進(jìn)程會(huì)復(fù)制父進(jìn)程的IO句柄(fd描述符)；

2.進(jìn)程間的通訊方式
進(jìn)程之間常見的通訊方式如下：
1）管道pipe：管道是一種半雙工的通信方式，數(shù)據(jù)只能單向流動(dòng)，而且只能在具有親緣關(guān)系的進(jìn)程間使用。進(jìn)程的親緣關(guān)系通常是指父子進(jìn)程關(guān)系。
2）命名管道FIFO：有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關(guān)系進(jìn)程間的通信。
3）消息隊(duì)列MessageQueue：消息隊(duì)列是由消息的鏈表，存放在內(nèi)核中并由消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)。消息隊(duì)列克服了信號(hào)傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點(diǎn)。
4）共享存儲(chǔ)SharedMemory：共享內(nèi)存就是映射一段能被其他進(jìn)程所訪問的內(nèi)存，這段共享內(nèi)存由一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建，但多個(gè)進(jìn)程都可以訪問。共享內(nèi)存是最快的 IPC 方式，它是針對(duì)其他進(jìn)程間通信方式運(yùn)行效率低而專門設(shè)計(jì)的。它往往與其他通信機(jī)制，如信號(hào)兩，配合使用，來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步和通信。
5）信號(hào)量Semaphore：信號(hào)量是一個(gè)計(jì)數(shù)器，可以用來控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問。它常作為一種鎖機(jī)制，防止某進(jìn)程正在訪問共享資源時(shí)，其他進(jìn)程也訪問該資源。因此，主要作為進(jìn)程間以及同一進(jìn)程內(nèi)不同線程之間的同步手段。
6）套接字Socket：套解口也是一種進(jìn)程間通信機(jī)制，與其他通信機(jī)制不同的是，它可用于不同及其間的進(jìn)程通信。
7）信號(hào) ( sinal ) ： 信號(hào)是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進(jìn)程某個(gè)事件已經(jīng)發(fā)生。
在swoole中，子進(jìn)程間的通訊是通過共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)的：

共享內(nèi)存具有如下的特點(diǎn)：
共享內(nèi)存不屬于任何一個(gè)進(jìn)程；
共享內(nèi)存中分配的內(nèi)存可以被任何進(jìn)程訪問，只要有這塊共享內(nèi)存的key值就好；
即使進(jìn)程退出，共享內(nèi)存仍然可以技術(shù)保留；

3.swoole的整體架構(gòu)
swoole的整體架構(gòu)如下：

swoole中進(jìn)程間的通信是通過管道實(shí)現(xiàn)的。
1) master用來處理swoole核心的事件驅(qū)動(dòng)
Main Reactor：總線程，負(fù)責(zé)線程任何調(diào)度
Reactor：線程，每一個(gè)子線程包含一個(gè)epoll實(shí)例的實(shí)現(xiàn)
2) manager
負(fù)責(zé)管理，不會(huì)運(yùn)行任何用戶層的業(yè)務(wù)邏輯，只負(fù)責(zé)進(jìn)程的管理和分配
3) worker
主邏輯進(jìn)程，處理來自客戶端的請(qǐng)求
當(dāng)woker進(jìn)程被關(guān)閉，manager會(huì)重新拉起一個(gè)進(jìn)程，保證woker的總數(shù)量
4) task
異步工作進(jìn)程，處理耗時(shí)較長(zhǎng)的任務(wù)

4.task與woker
task與woker之間是通過unix Sock管道進(jìn)行通訊的，也可以通過消息隊(duì)列進(jìn)行實(shí)現(xiàn)

1.Task傳遞數(shù)據(jù)大小
數(shù)據(jù)小于8K，直接通過管道傳遞，數(shù)據(jù)大于8K，寫入臨時(shí)文件傳遞
2.Task傳遞對(duì)象
可以通過序列化傳遞一個(gè)對(duì)象的拷貝；
Task中對(duì)對(duì)象的改變不會(huì)反映到Worker進(jìn)程中；
數(shù)據(jù)庫(kù)連接，網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)象不可以傳遞。
3.Task的onFinish回調(diào)
Task的onFinish回調(diào)會(huì)發(fā)回調(diào)用task方法的Worker進(jìn)程(投遞者)

5.timer定時(shí)器
timer定時(shí)器用來替代crontab，來實(shí)現(xiàn)一個(gè)精度更高（毫秒級(jí)別）的定時(shí)器；
在1.7.x之前，timer是一個(gè)線程，這個(gè)線程會(huì)在一定的間隔喚醒，來檢查各個(gè)定時(shí)器是否能夠使用
這種方式有以下兩個(gè)問題：
1）創(chuàng)建的定時(shí)器的數(shù)量有限，本輪還沒循環(huán)完，下輪就又開始了；
2）容錯(cuò)性小，線程掛掉，整個(gè)定時(shí)器任務(wù)失效；

新版swoole采用注冊(cè)一個(gè)epoll函數(shù)，如果超過timeout，這個(gè)函數(shù)會(huì)返回，去回調(diào)指定函數(shù)，檢查內(nèi)存中是否有可用的定時(shí)器
使用最小堆，存放timer

當(dāng)前名稱：Swoole學(xué)習(xí)筆記（一）：架構(gòu)概述
文章鏈接：http://bm7419.com/article24/iihice.html

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