php实现web服务器

tim_xiao -
php实现web服务器

使用php(非swoole)实现tcp/http服务器。

php内置的stream系列函数 和 socket扩展提供了对网络编程的支持。socket扩展需要在编译时通过配置--enable-sockets开启,而strem系列函数则完全是php核心内置的函数。php社区中的workman框架底层就是基于stream函数来实现的。以下代码通过stream系列函数演示php如何实现简单的tcp/http等服务器

1:单进程阻塞模式
<?php

class Server
{
    /**
     * @var false|resource
     */
    private $socket;

    /**
     * 是否http服务器 默认tcp服务器
     * @var bool
     */
    private $isHttp = false;

    public function __construct(string $address)
    {
        $this->socket = @stream_socket_server($address, $errNo, $errMessage);
        if (!is_resource($this->socket)) {
            throw new InvalidArgumentException("参数异常:" . $errMessage);
        }
    }

    public function isHttp(bool $bool): self
    {
        $this->isHttp = $bool;
        return $this;
    }

    /**
     * 启动服务器
     */
    public function run()
    {
        while (true) {
            $conn = @stream_socket_accept($this->socket);
            if ($conn) {
                if ($this->isHttp) {
                    //http server
                    $data     = "Hello World";
                    $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
                    $response .= "Content-Type: text/html;charset=UTF-8\r\n";
                    $response .= "Server: MyServer1\r\n";
                    $response .= "Content-length: " . strlen($data) . "\r\n\r\n";
                    $response .= $data;
                    fwrite($conn, $response);
                    fclose($conn);
                } else {
                    // tcp server
                    while ($message = fread($conn, 1024)) {
                        // 主动退出
                        if (trim($message) == 'quit') {
                            echo "close\n";
                            fclose($conn);
                            break;
                        }
                        echo 'I have received that : ' . $message;
                        fwrite($conn, "OK\n");
                    }
                }
            }
        }
    }
}

$server = new Server("0.0.0.0:2345");
// 启动 tcp 服务器
$server->run();

// 启动 http服务器
//$server->isHttp(true)->run();

http服务浏览器访问http://127.0.0.1:2345/看可以看到输出hello world

tcp1.png

tcp服器通过telnet进行测试

由于连接和read都是阻塞的,此时一次只能处理一个请求,只能当当前请求处理结束后才能处理下一个请求,不具备并发能力。

2:多进程改造
<?php

class Server
{
    /**
     * @var false|resource
     */
    private $socket;

    /**
     * 是否http服务器 默认tcp服务器
     * @var bool
     */
    private $isHttp = false;

    public function __construct(string $address)
    {
        $this->socket = @stream_socket_server($address, $errNo, $errMessage);
        if (!is_resource($this->socket)) {
            throw new InvalidArgumentException("参数异常:" . $errMessage);
        }
    }

    public function isHttp(bool $bool): self
    {
        $this->isHttp = $bool;
        return $this;
    }

    /**
     * 启动服务器
     */
    public function run()
    {
        while (true) {
            $conn = @stream_socket_accept($this->socket);
            if ($conn) {
                if ($this->isHttp) {
                    if (pcntl_fork() == 0) {
                        //http server
                        $data     = "Hello World";
                        $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
                        $response .= "Content-Type: text/html;charset=UTF-8\r\n";
                        $response .= "Server: MyServer1\r\n";
                        $response .= "Content-length: " . strlen($data) . "\r\n\r\n";
                        $response .= $data;
                        fwrite($conn, $response);
                        fclose($conn);
                        exit;
                    }
                } else {
                    // tcp server
                    if (pcntl_fork() == 0) {
                        while ($message = fread($conn, 1024)) {
                            echo 'I have received that : ' . $message;
                            fwrite($conn, "OK\n");
                        }
                        exit;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

$server = new Server("0.0.0.0:2345");
// 启动 tcp 服务器
$server->run();

// 启动 http服务器
//$server->isHttp(true)->run();

此时,由于通过子进程处理原本阻塞的read函数,所以主进程可以accept新的请求,提高并发能力。

tcp2.png

由于创建进程/线程会带来很多新的问题,比如系统开销增大等,所以,这种方法基本不会在生产环境中使用。

3:IO多路复用(select方式)
<?php

class Server
{
    /**
     * @var false|resource
     */
    private $socket;

    /**
     * 是否http服务器 默认tcp服务器
     * @var bool
     */
    private $isHttp = false;

    /**
     * @var []resource
     */
    private $socketList = [];

    public function __construct(string $address)
    {
        $this->socket = @stream_socket_server($address, $errNo, $errMessage);
        if (!is_resource($this->socket)) {
            throw new InvalidArgumentException("参数异常:" . $errMessage);
        }
        // stream_set_blocking 设置非阻塞io
        stream_set_blocking($this->socket, false);
        // 添加当前监听的socket
        $this->socketList[(int)$this->socket] = $this->socket;
    }

    public function isHttp(bool $bool): self
    {
        $this->isHttp = $bool;
        return $this;
    }

    /**
     * 启动服务器
     */
    public function run()
    {
        while (true) {
            $read  = $this->socketList;
            $write = $except = [];
            //阻塞监听 设置null阻塞监听
            $count = @stream_select($read, $write, $except, null);
            if ($count) {
                foreach ($read as $k => $v) {
                    if ($v == $this->socket) {
                        // connect success
                        // accept Connection
                        @$conn = stream_socket_accept($this->socket, null, $remote_address);
                        echo "connect fd:" . $k . PHP_EOL;
                        $this->socketList[(int)$conn] = $conn;
                    } else {
                        //receive
                        if ($this->isHttp) {
                            $this->receiveHttp($v);
                        } else {
                            $this->receiveTcp($v);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    protected function receiveHttp($stream)
    {
        $buffer = fread($stream, 1024);
        if (empty($buffer) && (feof($stream) || !is_resource($stream))) {
            fclose($stream);
            unset($this->socketList[(int)$stream]);
            echo "退出成功" . PHP_EOL;
            return;
        }
        //http server
        $data     = "Hello World";
        $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
        $response .= "Content-Type: text/html;charset=UTF-8\r\n";
        $response .= "Server: MyServer1\r\n";
        $response .= "Content-length: " . strlen($data) . "\r\n\r\n";
        $response .= $data;
        fwrite($stream, $response);
    }

    /**
     * 处理tcp请求
     */
    private function receiveTcp($stream)
    {
        $buffer = fread($stream, 1024);
        if (feof($stream) || !is_resource($stream)) {
            unset($this->socketList[(int)$stream]);
            fclose($stream);
            echo "退出成功" . PHP_EOL;
            return;
        }
        echo 'onReceive ' . $buffer . " ->" . $stream . PHP_EOL;
        $message = 'I have received that : ' . $buffer;
        fwrite($stream, "{$message}");
    }
}

$server = new Server("0.0.0.0:2345");
// 启动 tcp 服务器
//$server->run();

// 启动 http服务器
$server->isHttp(true)->run();

通过IO多路复用是目前解决高并发(C10k)问题的主要思路。

通过stream_select函数调用操作系统提供的select方法,将接收到的文件描述符号传递给操作系统底层,由操作系统遍历并且返回需要处理的文件描述符号,从而不需要在应用层面一直阻塞,提高并发能力。

4:IO多路费用(poll epoll)

由于select方法存在种种问题,比如性能差,数量限制等。应对小规模并发没有问题,但是大规模并发就显得捉襟见肘,这个时候就需要poll,epoll(推荐)方法实现多路复用。

具体到php里面需要安装event或者libevent扩展,详细代码可以参考workman源码,这里不再展示。

实例代码https://github.com/tim1116/ph...参考:https://www.php.net/manual/zh... (php支持的Socket Transports)https://www.php.net/manual/zh...https://www.php.net/manual/zh...
特别申明:本文内容来源网络,版权归原作者所有,如有侵权请立即与我们联系(cy198701067573@163.com),我们将及时处理。

php介绍

PHP即“超文本预处理器”,是一种通用开源脚本语言。PHP是在服务器端执行的脚本语言,与C语言类似,是常用的网站编程语言。PHP独特的语法混合了C、Java、Perl以及 PHP 自创的语法。利于学习,使用广泛,主要适用于Web开发领域。

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