享受PHP與Go的強大合體【RoadRunner】的樂趣！

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#享有它的樂趣！

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在過去的十年中，我們一直在為 財富 500 強公司 以及用戶人數不超過 500 人的企業開發應用程式。一直以來，我們的工程師主要使用 PHP 來開發後端。但是兩年前，出現了一些問題不僅嚴重影響了我們的產品性能，還影響了它們的可擴展性——因此我們將 Golang (Go) 引入了我們的技術堆疊。

幾乎同時，我們發現 Go 不僅允許我們創建更大的應用程序，並且能夠將效能提高多達 40 倍。有了它，我們能夠擴展使用 PHP 編寫的現有產品，並透過結合兩種語言的優勢來改進它們。

我們將透過大量的 Go 和 PHP 經驗告訴你，如何用它來解決實際的開發問題，以及我們如何把它變成一個工具，來消除與  PHP 死亡模型 相關的一些問題。

推薦學習：《PHP影片教學》

#常規PHP 開發環境

在講述Go 如何改善PHP 死亡模型前，先了解常規PHP 開發環境。

通常，應用程式運行於 nginx 和 PHP-FPM 上。 nginx 處理靜態請求，而動態請求則被重新導向給 PHP-FPM，並由其執行 PHP 程式碼。也許你用的是 Apache 和 mod_php，但是他們原理相同，運作起來只有細微的差別。

看看 PHP-FPM 是如何執行程式碼的。當收到請求，PHP-FPM 初始化 PHP 子程序，並將請求的詳細資訊轉送給它，作為其狀態的一部分（_GET, _POST, _SERVER 等）。

在 PHP 腳本執行期間，狀態將無法更改，因此只能透過一種方式取得一組新的輸入資料：清除進程記憶體並再次初始化它。

這種效能模型有許多優點。你不需要太擔心記憶體消耗，所有進程都是完全隔離的，如果其中一個進程「死亡」，它將自動重新創建，並且不會影響其他進程。但是，當你嘗試擴展應用程式時，這種方式會有缺點產生。

典型PHP 環境的缺點和低效性

如果你從事PHP 的專業開發，那麼你就知道從哪裡開始創建一個新專案——選擇框架。它是一個用於依賴注入、ORM、轉換和模板方法的函式庫。當然，所有使用者輸入的資料都可以方便地放在一個物件中（Symfony / HttpFoundation 或 PSR-7）。這些框架很棒！

但一切都有它的代價。在任何企業框架中，為了處理一個簡單的使用者請求或存取資料庫，您必須載入至少幾十個文件，建立許多類，並解析多個配置。但最糟糕的是，在每個任務完成後，您需要重置所有內容並重新啟動：您剛剛啟動的所有程式碼都將變得無用，在它的幫助下，您將無法處理另一個請求。把這件事告訴任何用其他語言寫的程式設計師——你會看到他臉上的困惑。

多年來，PHP工程師一直在尋找解決此問題的方法，他們使用了延遲載入技術、微幀、最佳化程式庫、快取等。但最終，您仍然必須放棄整個應用程序，重新開始*（譯者註：隨著PHP7.4中預先加載的出現，這個問題將得到部分解決）

##一個PHP進程能處理多個請求嗎？

您可以編寫持續時間超過幾分鐘的PHP腳本（最多幾小時或幾天）：例如Cron任務、CSV解析器、佇列處理程序。所有這些工作遵循一個模式：他們取得一條任務，處理完它，然後取得下一個任務。程式碼常駐在記憶體中，因此避免了額外的操作來載入框架和應用程序，節約了寶貴時間。

但是開發長時間運行的腳本並不是那麼容易。任何錯誤都會殺死進程，記憶體溢位會導致崩潰，而且不能用F5來調試程式了。

自PHP 7後情況有所改善：可靠的垃圾收集器出現了，它變得更容易處理錯誤，內核的擴展可以避免記憶體洩漏。是的，工程師仍然需要仔細處理記憶體並記住程式碼中的狀態的問題（有哪種語言能讓你可以不關注這些事情呢？）當然，在PHP 7中，驚喜並不多。

是否可以採用一種 常駐 PHP 腳本的模型，將其用於處理 HTTP 請求等更瑣碎的任務，從而消除對每個請求都從頭開始下載所有內容的需要？

要解決這個問題，首先需要實作一個伺服器應用程序，該應用程式可以接收 HTTP 請求並將它們逐個重定向到 PHP worker，而不是每次都殺死它。

我們知道我們可以用純 PHP（PHP-PM）或 C 擴充（Swoole）來寫 web 伺服器。儘管每種方法都有其優點，但這兩種選擇都不適合我們 —— 我想要更多的東西。我們需要的不僅僅是一個 web 伺服器 —— 我們希望得到一個解決方案，可以使我們避免與 PHP 中的「重啟動」相關的問題，同時可以輕鬆地為特定的應用程式進行調整和擴展。也就是說，我們需要一個應用程式伺服器。

Go 可以幫助解決這個問題嗎？我們知道它可以，因為這種語言將應用程式編譯成單一的二進位檔案； 它是跨平台的； 使用自己的平行處理模型（並發）和用於處理HTTP 的函式庫； 最後，我們可以把更多的開源庫整合到我們的程式中。

合併兩種程式語言遇到的困難

首先，有必要確定兩個或多個應用程式之間如何相互溝通。

例如，使用 Alex Palaestras 的 go-php 函式庫, 可以實作 PHP 和 Go 行程 (如 Apache 中的 mod_php) 之間的記憶體共用。但是這個函式庫的功能限制了我們使用它來解決問題。

我們決定使用另一種更常見的方法：透過使用 sockets / pipelines 來建立進程之間的互動。這種方法在過去十年中已經證明了其可靠性，並且在作業系統層級得到了很好的優化。

首先，我們創建了一個簡單的二進位協議，用於在進程之間交換資料和處理傳輸錯誤。在最簡單的形式中， 這種類型的協定類似於 一個具有固定大小的packet 頭 (在我們的範例中為17 個位元組) 的netstring ，其中包含的資訊有packet 的類型，其大小和二進制掩碼的訊息，用來檢查資料的完整性。

在 PHP 端，我們使用了 pack 函數 ，在 Go 端，使用了 編碼 / 二進位 函式庫。

有一個協定對我們來說有點過時，我們加入了直接 從 PHP 呼叫 net / rpc Go 服務 的功能。這個功能在後面的開發中對我們有很大的幫助，因為我們可以輕鬆地將 Go 庫整合到 PHP 應用程式中。這項工作的結果可以在我們的另一個開源產品 Goridge 中看到。

在多個 PHP Worker 之間分配任務

在互動機制實作之後，我們開始思考如何更好地將任務轉移到 PHP 進程中。當任務到達時，應用程式伺服器必須選擇一個空閒的 worker 來執行它。如果 worker 程序因錯誤而終止或“死亡”，我們將清除它並創建一個新的。如果 worker 程序成功執行，我們會將它返回到可用於執行任務的 worker 池中。

為了儲存活躍的worker 進程池，我們使用了一個 緩衝通道 ， 為了從池中清除意外「死亡」的工作進程，我們新增了一個追蹤錯誤和worker 進程狀態的機制。

最終，我們得到了一個可以運行的 PHP 伺服器，它能夠處理任何以二進位形式呈現的請求。

為了讓我們的應用程式作為 web 伺服器開始運作，我們必須選擇一個可靠的 PHP 標準來處理任何傳入的 HTTP 請求。在我們的例子中，我們只需將簡單的 net / http 請求從 Go  轉換 為 PSR-7 格式，這樣它就可以與目前大多數可用的 PHP 框架相容。

由於 PSR-7 被認為是不可變的（有人會說在技術上不是），開發人員必須編寫那些在原則上不將請求視為全域實體的應用程式。這完全符合 PHP 常駐進程的概念。我們的最終實作（尚未收到名稱）如下所示：

RoadRunner - 高 - 效能PHP 應用伺服器

#我們的第一個測試任務是一個API 後端，在該後端上，會週期性地出現不可預測的突發請求（比平常更頻繁）。雖然在大多數情況下 nginx capabilities 是足夠的，但是我們經常因為無法在預期的負載增加下快速平衡系統而遇到 502 錯誤。

為解決此問題，我們在 2018 年初部署了第一台 PHP / Go 應用伺服器。並立即取得了驚人的效果！我們不僅完全消除了 502 錯誤，並且還將伺服器的數量減少了三分之二，節省了大量資金並解決了令工程師和產品經理頭痛的問題。

在年中的時候，我們改進了我們的方案，在 MIT 許可下將其發佈在 GitHub 上，並命名為 RoadRunner， 從而強調了它驚人的速度和效率。

RoadRunner 是如何改進你的開發堆疊的

#RoadRunner 的使用允許我們在Go 端使用中間件net/http ，甚至在請求進入PHP 之前進行JWT驗證，以及在Prometheus 中處理WebSocket 和全域聚合狀態。

由於內建的 RPC，你可以在不寫擴充的情況下，在 PHP 中開啟任何 Go 函式庫的 API。更重要的是，使用 RoadRunner，你可以部署不同於 HTTP 的新伺服器。範例包括在 PHP 中執行 AWS Lambda 處理器 , 建立強大的佇列 選擇器， 甚至將  gRPC 新增至我們的應用程式。

同時使用PHP 和Go ，對解決方案有了穩定的提升，在一些測試中將應用程式效能提高了40 倍，改進了調試工具，實現了與Symfony 框架的集成，並添加了對HTTPS、HTTP/2、插件和PSR-17 的支援。

結論

有些人仍然被過時的 PHP 概念所束縛，認為 PHP 是一種緩慢、繁瑣的語言，只適合在 WordPress 下編寫外掛。這些人甚至還說 PHP 有一個限制：當應用程式變得足夠大時，你必須選擇更「成熟」的語言，並重寫多年累積的程式碼庫。

對於這些問題，我的回答是：再想想。我們相信只是你自己為 PHP 設定了一些限制。你可以用一輩子的時間從一種語言遷移到另一種語言，試圖找到與你的需求完美結合的語言，或者你可以將語言視為工具。像 PHP 這樣的語言，它的假想缺陷可能是其成功的真正原因。如果你將它與另一種語言（如 Go）結合，那麼你將創造出比只使用一種語言更強大的產品。

在交替使用過Go和PHP之後，我們可以說我們很喜歡它們。我們不打算犧牲其中一個來換取另一個，相反，我們會想辦法從這個雙重架構中獲得更多利益。

原文網址：https://sudonull.com/post/6470-RoadRunne...

翻譯網址：https://learnku.com/php/t/61733

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