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Beim Erstellen einer Socket-basierten Serveranwendung mit PHP ist Socket_accept () eine sehr Kernfunktion, die eine Verbindung aus einem Hörbuchsen akzeptiert. In Umgebungen mit hoher Genauigkeit stoßen Entwickler jedoch häufig auf Socket_accept () Blockierung, Antwortverzögerungen und sogar Serverabstürze. Dieser Artikel startet vom zugrunde liegenden Mechanismus und analysiert ausführlich, warum Socket_accept () zu einem Engpass für hohe Parallelitätsszenarien wird und Optimierungsvorschläge basierend auf der Implementierung von PHP liefern.
Der allgemeine Prozess des Erstellens eines TCP -Servers in PHP lautet wie folgt:
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
socket_bind($socket, '0.0.0.0', 8080);
socket_listen($socket);
while (true) {
$client = socket_accept($socket);
// Nachverfolgen $client Verarbeitung lesen und schreiben
}
Der Zweck von Socket_accept () besteht darin, eine Client -Verbindung zu extrahieren, die den Handschlag aus dem Hörbuchsen abgeschlossen hat und einen neuen Socket für die Datenkommunikation zurückgibt.
Standardmäßig blockiert Socket_accept () . Wenn es keine Client -Verbindung gibt, warten Sie, bis eine Verbindung kommt. Obwohl diese Methode in geringen Parallelitätsszenarien gut funktionieren kann, werden die folgenden Probleme unter hoher Parallelität aufgedeckt:
Da Socket_accept () blockiert, kann es keine andere Logik ausführen, während sie auf eine Verbindung warten. Unter der Annahme, dass in hohen Parallelitätsszenarien Tausende von Verbindungsanforderungen zur gleichen Zeit eintreffen und nur eine Verbindung gleichzeitig in der Hauptschleife verarbeitet werden kann, können die verbleibenden Verbindungen nur in die Warteschlange gestellt werden. Diese Behandlungsmethode "Single-Thread + Blocking" wird wahrscheinlich unter hoher Parallelität zu einem Engpass.
Das TCP -Protokoll unterhält einen Rückstand auf der Serverseite, um Verbindungen zu speichern, die drei Händeschläge abgeschlossen haben, aber von der Anwendungsschicht nicht akzeptiert wurden. Wenn die Warteschlange voll ist, wird die neue Verbindung direkt vom Betriebssystem abgelehnt. Der dritte Parameter von PHP Socket_Listen () ist die Backlog -Warteschlangengröße, die möglicherweise nur 128 standardmäßig beträgt.
socket_listen($socket, 1024); // Zunahme backlog Größe
Selbst wenn der Rückstand auf groß eingestellt ist, wird die Warteschlange schnell gefüllt, wenn Socket_accept () die Verbindung nicht rechtzeitig verarbeiten kann.
Der CLI-Modus von PHP ist im Wesentlichen synchron, blockiert, einsthread und fehlt asynchrone E/A- und Parallelitätsfunktionen. Dies bedeutet, dass wir mehrere Verbindungen nicht gleichzeitig über ein ereignisorientiertes Modell wie nginx oder node.js. Obwohl PCNTL_FORK () verwendet werden kann, um untergeordnete Prozesse zu erstellen, konsumiert dies viele Ressourcen und ist im Management komplex.
Darüber hinaus hat PHP keinen integrierten Hochleistungs-Ereignis-Schleifenmechanismus (wie Epoll, KQUEUE), was seine Skalierbarkeit in hohen Parallelitätsszenarien weiter einschränkt.
Eine Verbesserungsmethode besteht darin, nicht blockierende E/A-Multiplexen in Kombination mit Socket_Select () zu implementieren:
$clients = [];
while (true) {
$read = array_merge([$socket], $clients);
$write = $except = null;
if (socket_select($read, $write, $except, null) > 0) {
if (in_array($socket, $read)) {
$newClient = socket_accept($socket);
if ($newClient) {
$clients[] = $newClient;
socket_getpeername($newClient, $ip, $port);
echo "Neue Verbindung von $ip:$port\n";
}
}
foreach ($clients as $key => $client) {
$data = socket_read($client, 1024, PHP_NORMAL_READ);
if ($data === false || trim($data) == '') {
unset($clients[$key]);
socket_close($client);
continue;
}
socket_write($client, "You said: $data");
}
}
}
Diese Methode kann den Leistungsengpass von Socket_Accept () in gewissem Maße lindern, basiert jedoch immer noch auf dem Einzel-Thread -Selevel () -Modell. Wenn es zu viele Verbindungen gibt, wird Select () selbst ineffizient. Effizientere Modelle wie Epoll werden von PHP nicht nativ unterstützt.
Zusätzlich zur Optimierung auf Code-Ebene können einige Verbesserungen in der Bereitstellungsschicht vorgenommen werden:
Verwenden von Reverse Proxy : Verwenden Sie Nginx oder Caddy als Reverse Proxy -Server, um Client -Verbindungen auf mehrere PHP -Instanzen zu verteilen.
Verwenden Sie PHP-Erweiterung oder SWOOLE : Wenn das Unternehmen extrem hohe Anforderungen an eine hohe Parallelität hat, können Sie in Betracht ziehen, PHP-Erweiterungen wie SWOOLE zu verwenden, was ein asynchrones Dienstmodell auf Coroutine-basiertem Gerät implementiert und die Verarbeitung von Epoll und Multi-Prozess natürlich unterstützt.
Multi-Process- oder Dämon-Modell : Verwenden Sie PCNTL_FORK (), um ein einfaches Prozesspoolmodell zu erstellen, und jeder untergeordnete Prozess fordert unabhängig von Socket_accept (), um Verbindungen zu akzeptieren.
Der grundlegende Grund, warum Socket_accept () unter hoher Parallelität ein Engpass wird, ist der blockierende Aufrufmechanismus und die Einschränkungen des PHP-Einzelvortroten-Laufmodells. Obwohl ein gewisses Maß an gleichzeitiger Verarbeitung über Socket_Select () erreicht werden kann, wird auf lange Sicht Erweiterungen verwendet, die asynchrone E/A (wie SWOOLE), Prozessmodelle oder externe Dienste zur Linderung von Spannung unterstützen, eine praktikablere Lösung.
In hohen Parallelitätsszenarien ist die Verwendung von Socket nicht nur ein Problem der Codeoptimierung, sondern auch eine umfassende Herausforderung für Architekturdesign und laufende Modelle. Bei der Auswahl von PHP für den Aufbau von hohen, langen Verbindungsdiensten ist es wichtig, seine natürlichen Einschränkungen und Skalierbarkeit abzuwägen.
