PHP實作系統程式設計之本地套接字（Unix Domain Socket）
- 不言原創
- 2018-04-13 10:44:002989瀏覽
本篇文章給大家分享的內容是關於PHP實作系統程式設計之本地套接字（Unix Domain Socket），有著一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下
Socket API一開始是為了解決網路通訊而設計的，而後來在此之上又衍生出一種叫做本地套接字（Unix Domain Socket）的技術，本地套接字顧名思義，只支援本地的兩個進程之間進行通信，雖然網路套接字（Internet Domain Socket）也可以透過本地回環位址（127.0.0.1）來實現本地進程間通信，但由於本地套接字不需要經過網路協定棧，封包拆包、計算校驗和等操作，所以效率上比起網路套接字有一定的優點。由於本地套接字效能高、穩定、支援非血緣關係的進程間通訊，所以本地套接字也是當下使用最廣泛的IPC（進程間通訊）的機制之一。
Nginx 與PHP-FPM 之間使用網路套接字（127.0.0.1:9000）和使用本地套接字兩種通訊方式的效能對比
一般我們都是讓PHP-FPM 監聽127.0.0.1:9000 ，顯然這時Nginx 與PHP-FPM 是透過網路套接字來實現通訊的，其實，如果Nginx和PHP-FPM運作在同一台伺服器上，我們也可以讓PHP-FPM監聽本地套接字，接下來就針對這兩種方式的效能做一簡單的比較。
這裡我的Nginx開啟兩個worker程序
#
[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
使用網路套接字，Nginx與PHP-FPM配置分別如下：
##壓力測試test.php腳本
#
<?php phpinfo();
壓測結果：
#再來看看Nginx和PHP-FPM 用本地套接字方式的通信，Nginx 和PHP-FPM 的配置稍作修改：
壓測結果：
以上測試都是多次壓測後取得結果，從結果可以看到，本地套接字要比網路套接字的QPS平均高了100多，和我們預期大致一致。
#PHP的本機套接字程式設計
其實PHP的本地套接字程式設計和網路套接字基本上一致，只是傳的參數不一樣。
PHP為socket程式設計提供了兩套API，一套是socket_* 系列方法，這在我們前面的系列文章裡演示過了，另一套是stream_socket_ * 系列方法，而後者使用起來更加的方便，這裡我們採用後者來示範。
stream_socket_*
方法清單:
•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#########具體方法的使用請參閱PHP手冊，這裡直接示範程式碼：#######################server端程式碼：##################
<?php
//stream_server.php
$sockfile = '/dev/shm/unix.sock';
// 如果sock文件已存在，先尝试删除
if (file_exists($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);############################################################### ####client端程式碼：#########################<?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
$sockfile = '/dev/shm/unix.sock';
// 如果sock文件已存在，先尝试删除
if (file_exists($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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