php使用tcp長連接的一種最佳化思路

一、面向人群

如果站點架構滿足以下幾點，那麼本文的優化方案會非常適合：

1)使用php等腳本語言作為開發語言

2)需要連接後端服務，例如RPC服務、 memcache或redis等

3)流量非常大

二、解決的問題

常見的web架構如上：

1)最前端是APP或web頁面

-server進行存取

3)php腳本語言呼叫後端數據，完成業務邏輯，拼接頁面

4)最後端是服務、快取、資料庫

php是一種腳本語言，不像C++/Java那樣進程能夠常駐，所以它連接後端的服務都是使用短連接：

上圖是一種典型場景，站點php部署在機器A上，緩存memcache部署在機器B上，之間通過短連接通信，流程為：

1)php建立tcp短連線

2)依照memcache協定傳送資料

3)接收memcache回傳的資料

4)php關閉tcp短連線

任何問題，當站點流量非常大，QPS很高的情況下，php對memcache的tcp建立+關閉tcp短連接的開銷便不能忽略了，有可能成為性能的瓶頸，如何進行優化是本文即將討論的核心。

三、UNIX Domain Socket介紹

話鋒一轉，先一起來看看UNIX Domain Socket技術。

UNIX Domain Socket是一種進程間IPC通訊機制，它不需要經過網路協定棧，不需要打包拆包、計算校驗和、維護序號和應答等，只是將應用層資料從一個進程拷貝到另一個進程。它可以用於同一台主機上兩個沒有親緣關係的進程，並且是全雙工的，提供可靠消息傳遞(消息不丟失、不重複、不錯亂)的IPC機制。

四、最佳化方案

可以看到，UNIX Domain Socket的效率會遠高於tcp短連接，但它只能用於同一台主機間的進程通訊，而php應用和後端服務往往是部署在不同的機器上的，此時能否利用它來進行最佳化呢，答案是肯定的。

化後的簡易架構圖如上，在php應用伺服器上部署一個local-proxy，php與local-proxy之間使用UNIX Domain Socket來通訊，而local-proxy與後端服務進行TCP長連線通訊，這樣就大大提升了通訊效率，免除了每次請求都要進行的建立+關閉tcp短連接的開銷。

五、local-proxy要點

要實現上述優化方案，local-proxy是實現要點，在實現local-proxy時，有這麼幾點需要注意

1)協議設計：local-proxy本身沒有任何業務邏輯，只負責請求轉發，上游發送過來memcache協議，透傳給後端的memcache，這樣的話，上游客戶端不需要進行任何代碼的修改

2)通訊方式：如上文所述，local-proxy與上游使用UNIX Domain Socket進行通訊，與下游使用tcp長連接進行通訊

3)高效框架：這種方案是為了解決tcp短連接的效率損耗，這樣對local-proxy的效率要求就非常高，可以選用成熟高效的網路框架(例如libevent)和tcp長連接連接池技術來實作

4)請求映射：需要將上游發過來的請求與發往下游的請求一一映射起來，這樣才能正確的對應上請求包與響應包