swoole协程的实现原理是什么

在swoole中，Swoole server接收数据在worker进程触发onReceive回调，产生一个协程，Swoole为每个请求创建对应携程，协程中也能创建子协程，协程在底层实现上是单线程的，因此同一时间只有一个协程在工作。

本教程操作环境：Windows10系统、Swoole4版、DELL G3电脑

swoole协程的实现原理是什么

什么是进程？

进程就是应用程序的启动实例。独立的文件资源，数据资源，内存空间。

什么是线程？

线程属于进程，是程序的执行者。一个进程至少包含一个主线程，也可以有更多的子线程。线程有两种调度策略，一是：分时调度，二是：抢占式调度。

什么是协程？

协程是轻量级线程，协程也是属于线程，协程是在线程里执行的。协程的调度是用户手动切换的，所以又叫用户空间线程。协程的创建、切换、挂起、销毁全部为内存操作，消耗是非常低的。协程的调度策略是：协作式调度。

Swoole 协程的原理

Swoole4 由于是单线程多进程的，同一时间同一个进程只会有一个协程在运行。

Swoole server 接收数据在 worker 进程触发 onReceive 回调，产生一个携程。Swoole 为每个请求创建对应携程。协程中也能创建子协程。

协程在底层实现上是单线程的，因此同一时间只有一个协程在工作，协程的执行是串行的。

因此多任务多协程执行时，一个协程正在运行时，其他协程会停止工作。当前协程执行阻塞 IO 操作时会挂起，底层调度器会进入事件循环。当有 IO 完成事件时，底层调度器恢复事件对应的协程的执行。。所以协程不存在 IO 耗时，非常适合高并发 IO 场景。（如下图）

Swoole 的协程执行流程

• 协程没有 IO 等待 正常执行 PHP 代码，不会产生执行流程切换

• 协程遇到 IO 等待 立即将控制权切，待 IO 完成后，重新将执行流切回原来协程切出的点

• 协程并行协程依次执行，同上一个逻辑

• 协程嵌套执行流程由外向内逐层进入，直到发生 IO，然后切到外层协程，父协程不会等待子协程结束

协程的执行顺序

先来看看基础的例子:

go(function () {
    echo "hello go1 \n";});echo "hello main \n";go(function () {
    echo "hello go2 \n";});

go() 是 \Co::create() 的缩写, 用来创建一个协程, 接受 callback 作为参数, callback 中的代码, 会在这个新建的协程中执行.

备注: \Swoole\Coroutine 可以简写为 \Co

上面的代码执行结果:

root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# php co.phphello go1
hello main
hello go2

执行结果和我们平时写代码的顺序, 好像没啥区别. 实际执行过程:

• 运行此段代码, 系统启动一个新进程

• 遇到 go(), 当前进程中生成一个协程, 协程中输出 heelo go1, 协程退出

• 进程继续向下执行代码, 输出 hello main

• 再生成一个协程, 协程中输出heelo go2, 协程退出

运行此段代码, 系统启动一个新进程. 如果不理解这句话, 你可以使用如下代码:

// co.php<?phpsleep(100);

执行并使用 ps aux 查看系统中的进程:

root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# php co.php &⏎
root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# ps auxPID   USER     TIME   COMMAND
    1 root       0:00 php -a   10 root       0:00 sh   19 root       0:01 fish  749 root       0:00 php co.php  760 root       0:00 ps aux

我们来稍微改一改, 体验协程的调度:

use Co;go(function () {
    Co::sleep(1); // 只新增了一行代码
    echo "hello go1 \n";});echo "hello main \n";go(function () {
    echo "hello go2 \n";});
\Co::sleep() 函数功能和 sleep() 差不多, 但是它模拟的是 IO等待(IO后面会细讲). 执行的结果如下:
root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# php co.phphello main
hello go2
hello go1

怎么不是顺序执行的呢? 实际执行过程:

• 运行此段代码, 系统启动一个新进程

• 遇到 go(), 当前进程中生成一个协程

• 协程中遇到 IO阻塞 (这里是 Co::sleep() 模拟出的 IO等待), 协程让出控制, 进入协程调度队列

• 进程继续向下执行, 输出 hello main

• 执行下一个协程, 输出 hello go2

• 之前的协程准备就绪, 继续执行, 输出 hello go1

到这里, 已经可以看到 swoole 中 协程与进程的关系, 以及 协程的调度, 我们再改一改刚才的程序:

go(function () {
    Co::sleep(1);
    echo "hello go1 \n";});echo "hello main \n";go(function () {
    Co::sleep(1);
    echo "hello go2 \n";});

我想你已经知道输出是什么样子了:

root@b98940b00a9b /v/w/c/p/swoole# php co.phphello main
hello go1
hello go2

推荐学习： swoole教程

以上是swoole协程的实现原理是什么的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！