PHP中如何實現異步非阻塞

PHP中如何實現異步非阻塞，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

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一、各種實現方法

1、FastCGI的非阻塞方法：fastcgi_finish_request()

在PHP5.3.3版本之后，不管是Nginx還是Apache服務器，只要運行在FastCGI模式下，均可使用該方法，官方解釋的作用是沖刷(flush)所有響應的數據給客戶端。
boolean fastcgi_finish_request ( void )
此函數沖刷(flush)所有響應的數據給客戶端并結束請求。 這使得客戶端結束連接后，需要大量時間運行的任務能夠繼續(xù)運行。
用法：可以在讀寫大文件、循環(huán)更新數據庫等不影響結果的操作之前，執(zhí)行該函數，把結果返回給客戶端，php會繼續(xù)執(zhí)行下面的邏輯而不影響客戶端的響應時間。

2、fsockopen()+stream_set_blocking()方法：

fsockopen()方法可以打開一個網絡連接或Unxi套接字連接，stream_set_blocking()方法可以為資源流設置非阻塞或者阻塞模式，
使用fsockopen()打開一個網絡連接或者一個Unix套接字連接，再用stream_set_blocking()設置資源成非阻塞模式請求，則該資源請求會是非阻塞的：
bool stream_set_blocking ( resource $stream , int $mode )
注：$mode=0則是非阻塞的，1則是阻塞的模式。
用法：

<?php

$fp = fsockopen('www.oschina.net', 80, $errno, $errstr, 30);

if( !$fp )
{
    die('error fsockopen');
}

// 轉換到非阻塞模式
stream_set_blocking($fp, 0);

$http = "GET /Save.php / HTTP/1.1\r\n";
$http .= "Host: www.oschina.net\r\n";
$http .= "Connection: Close\r\n\r\n";

fwrite($fp, $http);

while (!feof($fp))
{
    echo fgets($fp, 128);
}
fclose($fp);

3、使用cURL執(zhí)行異步請求：

cURL除了我們通常使用的curl_init來初始化和發(fā)送post和get請求之外，還可以使用curl_multi_init()方法來實現異步請求，其原理是使用系統(tǒng)的select這個多路I/O復用機制來異步發(fā)送請求。
通常的用法：

<?php
// 創(chuàng)建一對CURL資源
$ch = curl_init();

curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, "www.oschina.net");

curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, TRUE);
$output = curl_exec($ch);

echo $output;

異步用法：

<?php
$time = time();

// 創(chuàng)建一對CURL資源
$ch = curl_init();

curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, "www.oschina.net");
curl_setopt($ch, CURLOPT_HEADER, TRUE);

// 增加2個句柄
$mh = curl_multi_init();
curl_multi_add_handle($mh, $ch);

// 執(zhí)行批處理句柄
$running= null;

do {
    usleep(10000); // 延遲10000微秒
    curl_multi_exec($mh, $running);
} while ( $running>0 );

// 關閉全部句柄
curl_multi_remove_handle($mh, $ch);
curl_multi_close($mh);

echo "\n total time: ".(time()-$time)."\r";

4、使用Gearman/Swoole等PHP異步擴展或框架

5、使用緩存和隊列
通常復雜的處理邏輯，我們可以將參數推入隊列，如redis或kafka的隊列服務，開啟一個消費進程去處理隊列事務。
如redis服務的list結構，在之前篇章有過說明。

6、使用pcntl_fork()
在PHP4.1.0版本之后都支持了該函數，使用前需要安裝支持pcntl擴展并添加支持。
官方文檔：在當前進程當前位置產生分支（子進程），這個子進程僅PID（進程號） 和PPID（父進程號）與其父進程不同
說明：int pcntl_fork ( void )
成功時，在父進程執(zhí)行線程內返回產生的子進程的PID，在子進程執(zhí)行線程內返回0；
失敗時，在父進程上下文返回-1，不會創(chuàng)建子進程，并且會引發(fā)一個PHP錯誤。
用法：

<?php

$pid = pcntl_fork();

// 父進程和子進程都會執(zhí)行下面代碼
if( $pid== -1 )
{
    // 錯誤處理： 創(chuàng)建子進程失敗時返回-1
    die('could not fork');
}
elseif ( $pid )
{
    //父進程會得到子進程號，所以這里是父進程執(zhí)行的邏輯
    pcntl_wait($status); // 等待子進程中斷，防止子進程成為僵尸進程
    echo '父進程：'.$status;
}
else
{
    // 子進程得到的$pid為0， 所以這里是子進程執(zhí)行的邏輯
    echo  '子進程';
}

exit();

二、優(yōu)劣對比

并發(fā)IO問題一直是服務器端編程中的技術難題，從最早的同步阻塞直接Fork進程，到Worker進程池/線程池，到現在的異步IO、協(xié)程。阻塞和非阻塞關注的是程序在等待調用結果（消息，返回值）時的狀態(tài)?，F在網絡的日益發(fā)展，對響應時間和處理并發(fā)的要求越來越高，所以異步非阻塞的需求也越來越多，優(yōu)點也顯而易見：
1、非阻塞調用指在不能立刻得到結果之前，該調用不會阻塞當前線程，能及時返回響應，減少響應時間；
2、高并發(fā)，同步阻塞IO模型的并發(fā)能力依賴于進程/線程數量，響應時間的下降可以帶來更多的并發(fā)能力。

當然，異步非阻塞又存在缺點：
1、啟動大量進程會帶來額外的進程調度消耗。非阻塞模式下，如果大量線程已經返回響應而仍然在執(zhí)行計算操作，會使CPU利用率不可控的增高；
2、這種模型嚴重依賴進程的數量解決并發(fā)問題，一個客戶端連接就需要占用一個進程，工作進程的數量有多少，并發(fā)處理能力就有多少。操作系統(tǒng)可以創(chuàng)建的進程數量是有限的;
3、過多的異步和多線程模型會造成編碼困難或線程混亂，如出現大量僵尸進程等。

三、總結

1、一般情況下,我們不贊成用異步回調的方式去做功能開發(fā)，傳統(tǒng)的PHP同步方式實現功能和邏輯是最簡單的，也是最佳的方案。像node.js這樣到處callback，只是犧牲可維護性和開發(fā)效率；
2、有些時候很適合用異步，比如FTP、聊天服務器，smtp，代理服務器等等此類以通信和讀寫磁盤為主，功能和業(yè)務邏輯其次的服務器程序；
3、異步非阻塞和多線程模型推薦：
(1)swoole框架：fpm里，通過swoole_client把url發(fā)送到swoole的server，swoole_server天然支持并行請求，把匯總的結果返回到fpm；
這也是當下PHP最火的異步多線程框架，可以了解一下韓天峰的文章：http://rango.swoole.com/
(2)recoil框架：https://github.com/recoilphp/recoil

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當前題目：PHP中如何實現異步非阻塞
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