PHP網路程式設計 之Accept 阻塞模型的介紹

這篇文章跟大家分享的內容是關於PHP網路程式設計 之Accept 阻塞模型的介紹,內容很詳細,有需要的朋友可以參考一下,希望可以幫助到大家。

Accept 阻塞模型是一種相對古老的模型，不過裡面蘊含了許多有趣的知識，例如阻塞/非阻塞、鎖、超時重傳...

服務端程式acceptSever.php

<?php set_time_limit(0);  # 设置脚本执行时间无限制

class SocketServer 
{
    private static $socket;
    function SocketServer($port) 
    {
        global $errno, $errstr;
        if ($port < 1024) {
            die("Port must be a number which bigger than 1024/n");
        }
        
        $socket = stream_socket_server("tcp://0.0.0.0:{$port}", $errno, $errstr);
        if (!$socket) die("$errstr ($errno)");
        
        
        while ($conn = stream_socket_accept($socket, -1)) { // 这样设置不超时才有用
            static $id = 0; # 进程 id
            static $ct = 0; # 接收数据的长度  
            $ct_last = $ct; 
            $ct_data = &#39;&#39;; # 接受的数据
            $buffer = &#39;&#39;;  # 分段读取数据
        
            $id++; 
            echo "Client $id come" . PHP_EOL;
            
            # 持续监听
            while (!preg_match(&#39;{/r/n}&#39;, $buffer)) { // 没有读到结束符，继续读
//                if (feof($conn)) break; // 防止 popen 和 fread 的 bug 导致的死循环
                $buffer = fread($conn, 1024);
                echo &#39;R&#39; . PHP_EOL; #  打印读的次数
                $ct += strlen($buffer);
                $ct_data .= preg_replace(&#39;{/r/n}&#39;, &#39;&#39;, $buffer);
            }
            $ct_size = ($ct - $ct_last) * 8;
            echo "[$id] " . __METHOD__ . " > " . $ct_data . PHP_EOL;
            fwrite($conn, "Received $ct_size byte data./r/n");
            fclose($conn);
        }
        
        fclose($socket);
    }
}
new SocketServer(2000);

客戶端程式acceptClient.php

<?php # 日志记录
function debug ($msg)
{
    error_log($msg, 3, &#39;./socket.log&#39;);
}

if ($argv[1]) {
    
    $socket_client = stream_socket_client(&#39;tcp://0.0.0.0:2000&#39;, $errno, $errstr, 30);
    
    /*    设置脚本为非阻塞    */
#    stream_set_blocking($socket_client, 0);

    /*    设置脚本超时时间    */
#    stream_set_timeout($socket_client, 0, 100000);
    
    if (!$socket_client) {
        die("$errstr ($errno)");
    } else {
        # 填充容器
        $msg = trim($argv[1]);

        for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
            $res = fwrite($socket_client, "$msg($i)");
            usleep(100000);
            echo &#39;W&#39;; // 打印写的次数
#            debug(fread($socket_client, 1024)); // 将产生死锁，因为 fread 在阻塞模式下未读到数据时将等待
        }
        fwrite($socket_client, "/r/n"); // 传输结束符
        # 记录日志
        debug(fread($socket_client, 1024));
        fclose($socket_client);
    }
}
else {
    
//    $phArr = array();
//    for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
//        $phArr[$i] = popen("php ".__FILE__." &#39;{$i}:test&#39;", &#39;r&#39;);
//    }
//    foreach ($phArr as $ph) {
//        pclose($ph);
//    }
    
    for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
        system("php ".__FILE__." &#39;{$i}:test&#39;");    # 这里等于 php "当前文件" "脚本参数"
    }
}

程式碼解析

首先，解釋一下以上的程式碼邏輯：客戶端acceptClient.php 循環發送數據，最後發送結束符；服務端accept Server.php 使用accept 阻塞方式接收socket 連接，然後循環接收數據，直到收到結束符，返回結果數據（接收到的字節數）客戶端收到伺服器返回的數據，寫入日誌。雖然邏輯很簡單，但是其中有幾種情況很值得分析一下：

A> 預設情況下，運行php socket_client.php test，客戶端打出10 個W，服務端打出若干個R 後面是接收到的數據，socket.log 記錄下服務端傳回的接收結果數據，效果如下：

這種情況很容易理解，不再贅述。然後，使用telnet 指令同時開啟多個客戶端，你會發現伺服器一個時間只處理一個客戶端，如圖所示：

其他需要在後面「排隊」；這就是阻塞IO 的特點，這種模式的弱點很明顯，效率極低。

B> 只開啟 socket_client.php 第 29 行的註解程式碼，再次執行 php socket_client.php test 用戶端打出一個 W，服務端也打出一個 R，之後兩個程式都卡住了。這是為什麼呢，分析邏輯後你會發現，這是由於客戶端在未發送結束符之前就向服務端要返回資料；而服務端由於未收到結束符，也在向客戶端要結束符，造成死鎖。而之所以只打出一個 W 和 R，是因為 fread 預設是阻塞的。要解決這個死鎖，必須打開socket_client.php 第17 行的註解程式碼，給socket 設定一個0.1 秒的逾時，再次執行你會發現隔0.1 秒出現一個W 和R 之後正常結束，服務端傳回的接收結果資料也正常記錄了。可見 fread 缺省是阻塞的，我們在編程的時候要特別注意，如果沒有設定超時，就很容易會出現死鎖。

C> 只打開14 行註解設定腳本為非阻塞，運行php socket_client.php test，結果基本上和情況A 相同，唯一不同的是socket.log 沒有記錄下返回數據，這是因為當我們非阻塞下客戶端不必等待接收伺服器的回應結果就可以繼續往下執行，當執行到debug 的時候，讀取的資料還是空的，所以socket.log 也是空的。這裡可以看出客戶端運作在阻塞和非阻塞模式的差異，當然在客戶端不在乎接受結果的情況下，可以使用非阻塞模式來獲得最大效率。

D> 運行php socket_client.php 是連續運行10 次上面的邏輯，這個沒什麼問題；但是很奇怪的是如果你使用39 - 45 行的程式碼，用popen 同時開啟10 個進程來運行，就會造成伺服器端的死循環，十分怪異！後來調查發現只要是用popen 打開的進程創建的連接會導致fread 或socket_read 出錯直接返回空字符串，從而導致死循環，查閱PHP 源代碼後發現PHP 的popen 和fread 函數已經完全不是C 原生的了，裡面都插入了大量的php_stream_* 實作邏輯，初步估計是其中的某個bug 導致的Socket 連線中斷所導致的，解決方法就是打開socket_server.php 中33 行的程式碼，如果連線中斷則跳出循環，但是這樣一來就會有很多資料遺失了，這個問題要特別注意！

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