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Swoole の実践: 高性能キューシステムの構築

王林

リリース： 2023-06-13 08:49:03

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インターネットの急速な発展に伴い、さまざまな同時実行性の高いシナリオがますます一般的になってきています。このようなシナリオでは、従来のキューシステムではパフォーマンスのボトルネックが発生することが多く、リアルタイム要件を満たすことができません。この問題を解決するには、イベント駆動型の高性能ネットワーク通信フレームワークである Swoole が非常に良い選択肢となっています。この記事では、Swoole を使用して、同時実行性の高いビジネスシナリオの課題に対処する高性能キューシステムを構築する方法について説明します。

1. キューシステムとは

まず、キューシステムとは何かを理解する必要があります。キューシステムは、特定の順序で処理および処理する必要があるタスクまたはメッセージを格納するために使用されるデータ構造です。通常、キューシステムは FIFO (先入れ先出し) 方式を使用してタスクまたはメッセージを処理します。タスクやメッセージはキューに入れられるとキューの最後尾になり、処理が必要な場合はキューの先頭から処理されます。キューシステムは通常、電子商取引プラットフォーム、ソーシャルプラットフォーム、ゲームプラットフォームなど、高負荷、高同時実行性、高可用性のビジネスシナリオを処理するために使用されます。

2. Swoole の概要

Swoole は、コルーチン、非同期 IO、マルチプロセス、マルチプロセスなどの機能を備えた、PHP ベースのイベント駆動型の高性能ネットワーク通信フレームワークです。スレッド。これは、同時実行性の高いビジネスシナリオにおいて、PHP アプリケーションがより優れたパフォーマンスとスケーラビリティを実現するのに役立ちます。 Swoole は、PHP 言語の高性能ネットワーク通信フレームワークとして最も人気があります。 Swoole には、非同期 TCP/UDP ネットワークプログラミング、非同期ファイルシステム、コルーチンネットワークサーバー、非同期タスク、分散展開、非同期 SQLite などの機能が組み込まれています。従来の PHP アプリケーションと比較して、Swoole を使用して開発されたアプリケーションは、より速い応答速度、より少ないリソース使用量、より高い同時実行機能などの利点を実現できます。

3. Swoole を使用してキューシステムを構築する

上記の紹介に基づいて、Swoole を使用して高性能のキューシステムを構築できます。

1. キュー構造の設計

キューシステムは主に FIFO を使用してタスクやメッセージを処理するため、FIFO ルールに準拠したキュー構造を設計する必要があります。。キュー構造は、配列やリンクリストなどのデータ構造を使用して実装できます。

2. Swoole に基づく非同期タスクキューの実装

Swoole を使用してキューシステムを構築するプロセスでは、非同期タスクキューを実装する必要があります。非同期タスクキューは通常のタスクキューとは異なり、タスク処理に使用する場合、システムはタスクの完了待ちをブロックしません。このアプローチにより、システムのスループットと効率が向上します。

3. Swoole を使用してキューコンシューマーとプロデューサーを実装する

キューシステムではコンシューマーとプロデューサーが必要です。さらに、プロデューサーはタスクをキューにプッシュする責任を負い、コンシューマーはタスクをキューから削除して実行する責任を負います。 Swoole を使用してキューシステムを構築する場合、コルーチンを使用してコンシューマーとプロデューサーを実装できます。

4. Swoole を使用して分散キューを実装する

高い同時実行性のビジネス要件には、分散キューシステムの構築が必要になる場合があります。この種のキューシステムは、キュー内のタスクを複数のサーバーに分散して処理することで、タスクの処理を高速化します。 Swooleを利用して分散キューシステムを構築する場合、Swooleが提供する分散デプロイメント機能を利用して実現できます。

上記は、Swoole を使用して高パフォーマンスのキューシステムを構築するための基本的な手順です。次に、電子商取引 Web サイトを例に、Swoole を使用して高性能キューシステムを構築する方法を詳しく説明します。

4. Swoole を使用して、e コマース Web サイトの注文処理キューを構築します。

e コマース Web サイトでは、注文処理が非常に重要なビジネスです。高同時実行性と高負荷のビジネスシナリオに対処するために、Swoole を使用して高性能の注文処理キューを構築できます。具体的な手順は次のとおりです:

1. 注文処理キュー構造の設計

配列を使用して注文処理キューを実装し、タスク処理に FIFO 原理を使用できます。

// 订单处理队列结构
$orderQueue = array();

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2. Swooleをベースにした非同期タスクキューの実装

Swooleが提供するTask Worker機能を利用することで、非同期タスクキューを実装することができます。

// Swoole异步任务队列
$serv = new SwooleServer("127.0.0.1", 9501);
$serv->set(array(
    'task_worker_num' => 4,
));

$serv->on('receive', function($serv, $fd, $from_id, $data) {
    $task_id = $serv->task($data);
    echo "Dispath AsyncTask: id=$task_id
";
});

$serv->on('task', function ($serv, $task_id, $from_id, $data) use ($orderQueue) {
    $orderQueue[] = $data;
    echo "New Task: id=$task_id, data=$data
";
});

$serv->on('finish', function ($serv, $task_id, $data) {
    echo "Task Finished: id=$task_id, data=$data
";
});

$serv->start();

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3. Swoole を使用してキューコンシューマーとプロデューサーを実装する

コンシューマー側では、コルーチンを使用してタスクを処理できます。プロデューサー側では、タスクをキューにプッシュするだけです。

// 消费者
Coun(function () use ($orderQueue) {
    while (true) {
        if (!empty($orderQueue)) {
            $order = array_shift($orderQueue);
            // 处理订单
            echo "Processing Order: $order
";
        }
        Co::sleep(0.1);
    }
});

// 生产者
for ($i = 1; $i <= 10000; $i++) {
    $data = "Order $i";
    $client = new SwooleClient(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_ASYNC);
    $client->on("connect", function($cli) use ($data){
        $cli->send($data . PHP_EOL);
    });
    $client->connect('127.0.0.1', 9501, 0.5);
}

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4. Swoole を使用して分散キューを実装する

より高い同時実行性に対応するために、Swoole が提供する分散機能を使用して複数のサーバーでタスクを処理できます。

// 生产者端
for ($i = 1; $i <= 10000; $i++) {
    $data = "Order $i";
    $server_list = array(
        array('host'=>'192.168.0.100', 'port'=>9501),
        array('host'=>'192.168.0.101', 'port'=>9501),
        array('host'=>'192.168.0.102', 'port'=>9501),
        array('host'=>'192.168.0.103', 'port'=>9501),
    );
    $client = new SwooleClient(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_ASYNC);
    $client->on("connect", function($cli) use ($data) {
        $cli->send($data . PHP_EOL);
    });
    $client->connect($server_list[array_rand($server_list)]['host'],
                     $server_list[array_rand($server_list)]['port'], 0.5);
}

// 服务端
$serv = new SwooleServer("127.0.0.1", 9501);

$serv->set(array(
    'task_worker_num' => 4,
    'worker_num' => 4,
    'task_ipc_mode' => 3,
    'message_queue_key' => 0x70001001,
));

$serv->on('receive', function($serv, $fd, $from_id, $data) {
    $task_id = $serv->task($data);
    echo "Dispath AsyncTask: id=$task_id
";
});

$serv->on('task', function ($serv, $task_id, $from_id, $data) use ($orderQueue) {
    $orderQueue[] = $data;
    echo "New Task: id=$task_id, data=$data
";
    $serv->finish($data);
});

$serv->on('finish', function ($serv, $task_id, $data) {
    echo "Task Finished: id=$task_id, data=$data
";
});

$serv->start();

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上記のコードにより、Swoole を使用して高性能の注文処理キューを構築できます。このキューシステムは、高同時実行性と高負荷のシナリオに対処できるだけでなく、分散展開もサポートします。この基本的なキューシステムを最適化することで、より複雑で効率的なビジネスシナリオを構築できます。

5. 概要

この記事では主に、Swoole を使用して、高同時実行性と高負荷のビジネスシナリオに対処する高性能キューシステムを構築する方法について説明します。上記の例を通じて、Swoole に基づく非同期タスクキュー、コンシューマー、プロデューサー、および分散キューの構築方法を詳しく紹介しました。この記事が、読者が Swoole を理解し、それを使用して高パフォーマンスのキューシステムを構築するのに役立つことを願っています。

以上がSwoole の実践: 高性能キューシステムの構築の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。