本文系翻譯,原文地址:https://stitcher.io/blog/fibers-with-a-grain-of-salt
Fibers with a grain of salt
所以我打算寫一篇關于在PHP 8.1 中使用Fibers纖維的深入博客文章。我們將從一個基本示例開始,從頭開始解釋它們。這個想法是發(fā)送異步 HTTP 請求并使用纖程并行處理它們。
但是和他們一起玩,我了解到RFC并不是在開玩笑,當它說“不應直接在應用程序級代碼中使用 Fiber API。Fibers 提供了一個基本的、低級的流控制 API 來創(chuàng)建更高然后在應用程序代碼中使用的級抽象”。
因此,與其走這條路并使事情變得過于復雜,我們將討論什么是纖程概念,為什么它們在應用程序代碼中幾乎不可用,以及您到底如何使用異步 PHP。
首先,一點點理論。
假設您要發(fā)送三個 HTTP 請求并處理它們的組合結(jié)果。這樣做的同步方式是發(fā)送第一個,等待響應,然后發(fā)送第二個,等待,等等。
讓我們用盡可能簡單的圖表來表示這樣的程序流程。你需要從上到下閱讀這張圖表,時間越往下越走。每種顏色代表一個 HTTP 請求。每個請求的彩色部分代表實際運行的 PHP 代碼,您服務器上的 CPU 正在執(zhí)行工作,透明塊代表等待時間:請求需要通過網(wǎng)絡發(fā)送,其他服務器需要處理并發(fā)送回. 只有當響應到達時,我們才能再次工作。
這是一個同步執(zhí)行流程:發(fā)送、等待、處理、重復。
在并行處理的世界中,我們發(fā)送請求但不等待。然后我們發(fā)送下一個請求,然后是另一個。只有然后我們等待所有請求。在等待的同時,我們會定期檢查我們的一個請求是否已經(jīng)完成。如果是這種情況,我們可以立即處理。
您可以看到這種方法如何減少執(zhí)行時間,因為我們更優(yōu)化地使用了等待時間。
Fibers 是 PHP 8.1 中的一種新機制,可讓您更有效地管理這些并行執(zhí)行路徑。使用生成器和 已經(jīng)可以實現(xiàn)yield,但是纖維是一個顯著的改進,因為它們是專門為此用例設計的。
您將為每個請求創(chuàng)建一個纖程,并在請求發(fā)送后暫停纖程。創(chuàng)建所有三個光纖后,您將遍歷它們,并一一恢復它們。通過這樣做,纖程檢查請求是否已經(jīng)完成,如果沒有則再次暫停,否則它可以處理響應并最終完成。
你看,纖程是一種啟動、暫停和恢復程序隔離部分執(zhí)行流程的機制。Fiber 也被稱為“綠色線程”:實際上存在于同一進程中的線程。這些線程不是由操作系統(tǒng)管理的,而是由運行時管理的——在我們的例子中是 PHP 運行時。它們是管理某些形式的并行編程的一種經(jīng)濟高效的方式。
但請注意,它們并沒有添加任何真正的異步內(nèi)容:所有纖程都位于同一個 PHP 進程中,并且一次只能運行一個纖程。這是循環(huán)它們并在等待時檢查它們的主進程,該循環(huán)通常稱為“事件循環(huán)”。
并行性的難點不在于你如何在纖程或生成器上循環(huán),或者你想使用的任何機制;它是關于能夠開始一個操作,將它交給一個外部服務,并且只在你想要的時候以非阻塞的方式檢查結(jié)果。
看,在前面的例子中,我們假設我們可以只發(fā)送一個請求,然后在我們想要的時候檢查它的響應,但這實際上并不像聽起來那么容易。
沒錯:大多數(shù)處理 I/O 的 PHP 函數(shù)都沒有內(nèi)置這種非阻塞功能。事實上,只有少數(shù)函數(shù)可以做到,而且使用它們非常麻煩。
有一個套接字的例子,它可以被設置為非阻塞,像這樣:
[$read, $write] = stream_socket_pair( STREAM_PF_UNIX, STREAM_SOCK_STREAM, STREAM_IPPROTO_IP ); stream_set_blocking($read, false); stream_set_blocking($write, false);
通過使用stream_socket_pair(),創(chuàng)建了兩個可用于雙向通信的套接字。正如您所看到的,它們可以使用stream_set_blocking().
假設我們想要實現(xiàn)我們的示例,發(fā)送三個請求。我們可以使用套接字來做到這一點,但我們需要在它之上自己實現(xiàn) HTTP 協(xié)議。這正是nox7所做的,該用戶在Reddit上分享了一個小型概念證明,以展示如何使用光纖和套接字發(fā)送 HTTP GET 請求。你真的想在你的應用程序代碼中這樣做嗎?
至少對我來說,答案是“不”。這正是 RFC 警告的內(nèi)容;我不生氣。相反,我們鼓勵使用現(xiàn)有的異步框架之一:Amp或ReactPHP。
例如,使用 ReactPHP,我們可以這樣寫:
$loop = ReactEventLoopFactory::create(); $browser = new ClueReactBuzzBrowser($loop); $promises = [ $browser->get('https://example.com/1'), $browser->get('https://example.com/2'), $browser->get('https://example.com/3'), ]; $responses = BlockawaitAll($promises, $loop);
與手動創(chuàng)建套接字連接相比,這是一個更好的示例。這就是 RFC 的意思:應用程序開發(fā)人員不需要擔心纖程,它是 Amp 或 ReactPHP 等框架的實現(xiàn)細節(jié)。
不過,這給我們帶來了一個問題:與我們已經(jīng)可以用發(fā)電機做的事情相比,纖維有什么好處?RFC 是這樣解釋的:
與無堆棧生成器不同,每個 Fiber 都有自己的調(diào)用堆棧,允許它們在深度嵌套的函數(shù)調(diào)用中暫停。聲明中斷點的函數(shù)(即調(diào)用 Fiber::suspend())不需要更改其返回類型,這與使用 yield 的函數(shù)必須返回 Generator 實例不同。
Fiber 可以在任何函數(shù)調(diào)用中掛起,包括那些從 PHP VM 內(nèi)部調(diào)用的函數(shù),例如提供給 array_map 的函數(shù)或迭代器對象上的 foreach 調(diào)用的方法。
很明顯,纖程在語法和靈活性方面都有顯著的改進。但與 Go 及其“ goroutines ”相比,它們還不算什么。
要使異步 PHP 在沒有框架開銷的情況下成為主流,仍然缺少許多功能,而 Fiber 是朝著正確方向邁出的良好一步,但我們還沒有做到這一點。
所以就是這樣。如果您不是 Amp、ReactPHP 或較小的異步 PHP 框架的維護者,那么實際上沒有什么可說的。也許