PHP implementiert einen lokalen Socket (Unix Domain Socket) für die Systemprogrammierung

Der in diesem Artikel mit Ihnen geteilte Inhalt befasst sich mit dem lokalen Socket (Unix Domain Socket) in der PHP-Systemprogrammierung. Er hat einen gewissen Referenzwert.

Der Socket Die API wurde ursprünglich entwickelt, um die Netzwerkkommunikation zu lösen, und später wurde eine Technologie namens Local Socket (Unix Domain Socket) abgeleitet, die, wie der Name schon sagt, nur die Kommunikation zwischen zwei lokalen Prozessen unterstützt Socket kann auch eine lokale Kommunikation zwischen Prozessen über die lokale Loopback-Adresse (127.0.0.1) erreichen, da der lokale Socket nicht den Netzwerkprotokollstapel durchlaufen muss, Paket Entpacken, Prüfsummen berechnen und andere Vorgänge, Daher hat es hinsichtlich der Effizienz gewisse Vorteile gegenüber Netzwerksteckdosen. Da lokale Sockets eine hohe Leistung, Stabilität und Unterstützung für nicht blutbezogene Interprozesskommunikation bieten, sind lokale Sockets auch einer der am weitesten verbreiteten IPC-Mechanismen (Inter-Process Communication).

Leistungsvergleich zwischen Nginx und PHP-FPM unter Verwendung von Netzwerk-Sockets (127.0.0.1:9000) und unter Verwendung lokaler Sockets

Im Allgemeinen lassen wir PHP-FPM 127.0.0.1:9000 überwachen. Offensichtlich kommunizieren Nginx und PHP-FPM zu diesem Zeitpunkt tatsächlich über Netzwerk-Sockets. Wenn Nginx auf demselben Server wie PHP-FPM ausgeführt wird, können wir dies auch zulassen PHP-FPM hört auf lokale Sockets. Als nächstes werden wir einen einfachen Vergleich der Leistung dieser beiden Methoden durchführen.

Hier startet mein Nginx zwei Worker-Prozesse

[root@localhost ~]# ps -ef | grep nginx
root      1838     1  0 22:48 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
nginx     1839  1838  0 22:48 ?        00:00:00 nginx: worker process                   
nginx     1840  1838  0 22:48 ?        00:00:00 nginx: worker process                   
root      1851  1797  0 22:49 pts/0    00:00:00 grep nginx

Using Web-Sockets-, Nginx- und PHP-FPM-Konfigurationen lauten wie folgt:

Stresstest test.php-Skript

<?php

phpinfo();

Ergebnisse des Stresstests:

Werfen wir einen Blick auf die Kommunikation zwischen Nginx und PHP-FPM über lokale Sockets. Die Konfigurationen von Nginx und PHP-FPM sind leicht modifiziert:

Stresstestergebnisse:

Die oben genannten Tests wurden alle nach mehreren Stresstests erhalten. Aus den Ergebnissen können wir ersehen, dass der lokale Socket besser ist als das Netzwerk Die QPS von Steckdosen liegen im Durchschnitt um mehr als 100 höher, was grundsätzlich unseren Erwartungen entspricht.

Lokale Socket-Programmierung mit PHP

Tatsächlich ist die lokale Socket-Programmierung von PHP grundsätzlich dieselbe wie die Netzwerk-Socket-Programmierung, außer dass die übergebenen Parameter unterschiedlich sind.

PHP bietet zwei Sätze von APIs für die Socket-Programmierung, einer ist die Methodenreihe socket_*, die in unserer vorherigen Artikelserie demonstriert wurde, und der andere ist stream_socket_ * Eine Reihe von Methoden, und letztere ist bequemer zu verwenden. Hier verwenden wir letztere zur Demonstration.

stream_socket_* Methodenliste:

•stream_socket_accept — 接受由 stream_socket_server 创建的套接字连接
•stream_socket_client — Open Internet or Unix domain socket connection
•stream_socket_enable_crypto — Turns encryption on/off on an already connected socket
•stream_socket_get_name — 获取本地或者远程的套接字名称
•stream_socket_pair — 创建一对完全一样的网络套接字连接流
•stream_socket_recvfrom — Receives data from a socket, connected or not
•stream_socket_sendto — Sends a message to a socket, whether it is connected or not
•stream_socket_server — Create an Internet or Unix domain server socket
•stream_socket_shutdown — Shutdown a full-duplex connection

Weitere Informationen zu bestimmten Methoden finden Sie im PHP-Handbuch:

Serverseitiger Code:

<?php
//stream_server.php

$sockfile = &#39;/dev/shm/unix.sock&#39;;
// 如果sock文件已存在，先尝试删除
if (file_exists($sockfile))
{
    unlink($sockfile);
}

$server = stream_socket_server("unix://$sockfile", $errno, $errstr);

if (!$server)
{
        die("创建unix domain socket fail: $errno - $errstr");
}

while(1)
{
        $conn = stream_socket_accept($server, 5);

        if ($conn)
        {
                while(1)
                {
                    $msg = fread($conn, 1024);
                    if (strlen($msg) == 0) //客户端关闭
                    {
                        fclose($conn);
                        break;
                    }
                    echo "read data: $msg";
                    fwrite($conn, "read ok!");
                }
        }

}
fclose($server);

Kundencode:

<?php
//stream_client.php

$client = stream_socket_client("unix:///dev/shm/unix.sock", $errno, $errstr);

if (!$client)
{
        die("connect to server fail: $errno - $errstr");
}

while(1)
{
    $msg = fread(STDIN, 1024);

    if ($msg == "quit\n")
    {
        break;
    }

    fwrite($client, $msg);
    $rt = fread($client, 1024);

    echo $rt . "\n";
}

fclose($client);

运行

server端：

[root@localhost html]# php stream_server.php 
read data: hello unix domain socket
read data: are you ok?
read data: I'm fine!
PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13
PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13
PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13
PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13
PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13
PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13

client端：

[root@localhost html]# php stream_client.php 
hello unix domain socket
read ok!
are you ok?
read ok!
I'm fine! 
read ok!
^C

以上是一个最简单的本地套接字的代码演示，细心的读者可能注意到了server端报的warning，服务器如果长时间没有客户端过来连接，超过了stream_socket_accept 方法设置的timeout，服务器端便会报这个警告，事实上，真正的服务端代码是不会是像这样写的，因为这种方式同一时间只能处理一个客户端连接，如果要实现并发，一种方式就是使用IO多路复用，如同 socket_* 系列方法中有socket_select 方法 （参考系列文章第一篇http://blog.csdn.net/zhang197093/article/details/77366407），stream_socket_* 系列方法提供了 stream_select 方法来实现多路复用，使用方法也很相似。

int stream_select ( array &$read , array &$write , array &$except , int $tv_sec [, int $tv_usec = 0 ] )

The stream_select() function accepts arrays of streams and waits for them to change status. Its operation is equivalent to that of the socket_select() function except in that it acts on streams.

详细的方法介绍请参考PHP手册 : http://php.net/manual/zh/function.stream-select.php

优化后的代码如下：

<?php
//stream_server.php

$sockfile = &#39;/dev/shm/unix.sock&#39;;
// 如果sock文件已存在，先尝试删除
if (file_exists($sockfile))
{
    unlink($sockfile);
}

$server = stream_socket_server("unix://$sockfile", $errno, $errstr);


if (!$server)
{
        die("创建unix domain socket fail: $errno - $errstr");
}

$listen_reads = array($server);
$listen_writes = array();
$listen_excepts = NULL;

while(1)
{
        $can_reads = $listen_reads;
        $can_writes = $listen_writes;
        $num_streams = stream_select($can_reads, $can_writes, $listen_excepts, 0);

        if ($num_streams)
        {
                foreach ($can_reads as &$sock)
                {
                        if ($server == $sock)
                        {
                                $conn = stream_socket_accept($server, 5); //此时一定存在客户端连接，不会有超时的情况
                                if ($conn)
                                {
                                        // 把客户端连接加入监听
                                        $listen_reads[] = $conn;
                                        $listen_writes[] = $conn;
                                }
                        }
                        else
                        {
                                $msg = fread($sock, 1024);  //此时一定是可读的
                                if (strlen($msg) == 0) //读取到0个字符，说明客户端关闭
                                {
                                        fclose($sock);
                                        // 从sock监听中移除
                                        $key = array_search($sock, $listen_reads);
                                        unset($listen_reads[$key]);
                                        $key = array_search($sock, $listen_writes);
                                        unset($listen_writes[$key]);
                                        echo "客户端关闭\n";
                                }
                                else
                                {
                                   echo "read data: $msg";
                                    // 是否可写
                                    if (in_array($sock, $can_writes))
                                    {
                                        fwrite($conn, "read ok!");
                                    }
                                }
                        }
                }
        }


}
fclose($server);

此时这个server就不会有前面那个Warning了，并且支持并发

[root@localhost html]# php stream_server.php 
read data: hello world
read data: hello unix domain socket
read data: harry up
read data: 
read data: 
read data: I'm another client
客户端关闭
客户端关闭
read data: I'm the third client
客户端关闭

That‘s all！
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