經(jīng)常聽到身邊寫 Java、Go 的朋友提到程序異步、非阻塞、線程、協(xié)程，讓系統(tǒng)性能提高到百萬、千萬并發(fā)，使我甚是驚訝屬實(shí)羨慕。對于常年寫 PHP 的我來說，最初聽到這幾個(gè)詞時(shí)，腦袋一直處于蒙圈狀態(tài)，回過頭來看著自己手上同步阻塞的 PHP 代碼，心想著「異步、非阻塞、線程、協(xié)程」到底是個(gè)什么東東，這么厲害嘛。其實(shí) PHP 中也有線程、協(xié)程，但在日常的編程中幾乎不會(huì)使用，原因是 PHP-FPM 多進(jìn)程模式下并不支持線程、協(xié)程，使用 PHP 編程的程序員絕大多數(shù)都離不開 PHP-FPM 。這也就導(dǎo)致了 PHP 程序員對那些概念沒有接觸，那就更別提理解了，因此為了廣大的 PHP 程序員同胞們能夠和 Java、Go 的程序員對上話，特地對「同步、阻塞、異步、非阻塞」這幾個(gè)概念進(jìn)行了深度的分析，爭取把 PHP 程序員的腰桿挺直溜。

按照慣例先上八股文這道菜：

• 同步阻塞：當(dāng)一個(gè)操作被調(diào)用時(shí)，調(diào)用者將被阻塞，直到這個(gè)操作完成并返回結(jié)果。在此期間，調(diào)用者無法進(jìn)行其他任務(wù)。
• 異步阻塞：當(dāng)一個(gè)操作被調(diào)用時(shí)，調(diào)用者不會(huì)被阻塞，而是可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。然而，它仍然需要等待被調(diào)用的操作完成，并在操作完成后處理其結(jié)果。這個(gè)等待過程可能是阻塞的。
• 同步非阻塞：調(diào)用者發(fā)起一個(gè)操作后，不會(huì)被阻塞并可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。雖然調(diào)用者可以立即獲得控制權(quán)，但它仍然需要等待操作完成才能處理結(jié)果。在等待的過程中，調(diào)用者可以主動(dòng)輪詢或者不斷嘗試獲取操作結(jié)果，以避免長時(shí)間的阻塞。
• 異步非阻塞：調(diào)用者發(fā)起一個(gè)操作后，不會(huì)被阻塞并可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。同時(shí)，調(diào)用者也不需要等待操作完成來處理結(jié)果。相反，調(diào)用者可以注冊一個(gè)回調(diào)函數(shù)或者使用類似事件驅(qū)動(dòng)的機(jī)制，當(dāng)操作完成后被自動(dòng)觸發(fā)回調(diào)函數(shù)來處理結(jié)果。

基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的朋友看這個(gè)八股文就足以解惑了，不過看得懂八股文的畢竟是少數(shù)英俊帥氣人，你說氣不氣人集顏值與才華于一體，別看說的就是各位看官「哈哈」。言歸正傳，那看不懂八股文的怎么搞？別急，且聽我結(jié)合生活中的例子娓娓道來。

你每天上班匆匆路過的早餐店，今天額外的多人，你湊近一看原來是來了位身材高挑楚楚動(dòng)人的美女服務(wù)員，結(jié)果你按耐不住心中的激動(dòng)，今天高低得買兩個(gè)饅頭外加一杯豆?jié){，由于買的人太多，蒸好的饅頭早已賣完，這時(shí)你只能等正在蒸的，期間你什么也干不了只能眼勾勾的干等著，那么這時(shí)的你是同步阻塞的。

由于來買早餐的人越來越多，離上班的時(shí)間也越來越近，你開始了騷動(dòng)，每隔幾分鐘就問美女服務(wù)員饅頭蒸好了沒？此時(shí)的你不再干等，而是開始刷刷抖音看看工作群，因?yàn)槟阋呀?jīng)付錢了所以還是得等饅頭，由于美女服務(wù)員太忙了沒空主動(dòng)告訴你，需要你自己不斷地問，那么這時(shí)的你是同步非阻塞的。

過了高峰期人變少了，視野更廣闊了，你看美女服務(wù)員更清楚了，結(jié)果你又開始眼勾勾的干等著，抖音也不刷了工作群的消息也不顧了。由于美女服務(wù)員不忙了，開始主動(dòng)叫那位身穿格子衫背雙肩包帥哥，饅頭蒸好了，這時(shí)的你甩了甩頭上的劉海，接過了美女服務(wù)員手中的饅頭會(huì)心一笑，順便還加了對方的微信，那么此時(shí)的你是異步阻塞的。

隔天你為了再睹芳容，又來到了這家早餐店，一向摳門的你甩手就點(diǎn)了兩個(gè)肉包。這時(shí)美女服務(wù)員迎面笑臉告知你肉包還需耐心等待哦，蒸好了會(huì)微信通知你。在炎炎的夏日里你路上走的太匆忙，此時(shí)的你口渴難耐，就去隔壁小賣部買了瓶82年的可樂，還坐著吹了會(huì)空調(diào)。隨著微信的一聲叮咚，你起身去早餐店，接過了美女服務(wù)員手中的肉包，那么此時(shí)的你是異步非阻塞的。

有了美女服務(wù)員的投喂，你工作的干勁都十足了，同時(shí)應(yīng)該也把「同步、阻塞、異步、非阻塞」這幾個(gè)概念搞懂了吧。其實(shí)這里的同步異步和阻塞非阻塞，容易搞混淆就像你看美女服務(wù)員容易丟魂一樣，在這個(gè)例子中同步異步需要關(guān)注的是「美女服務(wù)員是否會(huì)主動(dòng)的通知你」，主動(dòng)通知你那么對你來說就是異步的，需要你去詢問那么對你來說就是同步的。阻塞非阻塞需要關(guān)注的點(diǎn)是「你是否是眼勾勾的干等著」，如果你只能干等那就是阻塞的，如果你還能干點(diǎn)其他的事情比如刷抖音、買82年的可樂，那么就是非阻塞的。

美女也看了道理也懂了，有的朋友們又要產(chǎn)生新的疑問了，那在程序中怎么體現(xiàn)、怎么用「同步、阻塞、異步、非阻塞」呢？那我們就開始上代碼。

開整！

我們先來看同步阻塞的例子，使用 socket_create、socket_bind、socket_listen 函數(shù)創(chuàng)建綁定并監(jiān)聽了 8080 端口，然后一直阻塞在 socket_accept 函數(shù)上，直到有客戶端連接的到來。傳統(tǒng)的 PHP-FPM 就是同步阻塞的模式，不過 PHP-FPM 多進(jìn)程模型，在接收到客戶端連接 $client 后就交給由子進(jìn)程進(jìn)行后續(xù)的處理了，在這個(gè)例子只舉例了單進(jìn)程的模式。

<?php

// 同步阻塞模式

// 創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽 Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);

// 綁定 8080 端口
socket_bind($socket, '0.0.0.0', 8080);

// 開始監(jiān)聽
socket_listen($socket);

while(true){
    // 會(huì)阻塞在這里，一直等著客戶端來連接
    // 結(jié)合剛剛的例子可以理解為，你一直在這里眼勾勾的干等饅頭，啥也干不了
    $client = socket_accept($socket);
    if($client){
        echo "客官來了" . PHP_EOL;
    }
}

再來看看同步非阻塞的例子，同樣也是監(jiān)聽了 8080 端口，不同的是將套接字 $socket 設(shè)置成了非阻塞模式。那么這種情況下將不會(huì)一直阻塞在 socket_accept 函數(shù)上，會(huì)繼續(xù)往下執(zhí)行，如果沒有寫其他的邏輯，就會(huì)出現(xiàn)放空炮的現(xiàn)象。這種模式在實(shí)際的編程中基本上不會(huì)采用，會(huì)把系統(tǒng)榨干，這一點(diǎn)值得注意一下，誰寫了這樣的代碼就要拉出去罰站了。

<?php

// 同步非阻塞模式

// 創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽 Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);

// 綁定 8080 端口
socket_bind($socket, '0.0.0.0', 8080);

// 開始監(jiān)聽
socket_listen($socket);

// 這里設(shè)置成非阻塞
socket_set_nonblock($socket);

while(true){
    // 不會(huì)阻塞在這里
    $client = socket_accept($socket);
    if($client){
        echo "客官來了" . PHP_EOL;
    }

    // 會(huì)繼續(xù)往下執(zhí)行
    // 結(jié)合剛剛的例子，可以在這里刷刷抖音、看看工作群消息等
    // ...

    // 如果你上面沒有寫任何的邏輯，這些最好 sleep 一下
    // 不然 CPU 就會(huì)被榨干了，也就是說不要一直眼勾勾的盯著美女服務(wù)員會(huì)被吸干
    // 要適當(dāng)?shù)男菹⒁幌?    sleep(5);
}

繼續(xù)接著看看異步阻塞的例子，還好有 Swoole 不然這種模式的例子都沒有地方找了，這里感謝一下 Swoole 為 PHP 程序員做的貢獻(xiàn)，讓我們硬氣了一回。構(gòu)造一個(gè) HTTP 服務(wù)并監(jiān)聽了 9501 端口，然后設(shè)置了針對 Request 的異步回調(diào)函數(shù)，但如果在回調(diào)函數(shù)里面使用了類似 sleep、PDO 等的 PHP 原生函數(shù)，就會(huì)阻塞整個(gè)進(jìn)程，導(dǎo)致無法處理其他的 Requset 請求。這種情況下的程序性能直接和同步阻塞等同了，所以異步阻塞模式在實(shí)際的編程實(shí)踐中也不常用，還不如使用同步阻塞模式了。這里提醒一點(diǎn)，在新版的 Swoole 中已經(jīng)可以通過 HOOK 的方式支持 PHP 原生函數(shù)協(xié)程化了，這一點(diǎn)也值得慶幸。

<?php

// 異步阻塞模式

// 創(chuàng)建一個(gè) Swoole 的異步 HTTP 服務(wù)器
$http = new Swoole\Http\Server('127.0.0.1', 9501);

// 設(shè)置異步回調(diào)函數(shù)
$http->on('request', function ($request, $response) {
    // 阻塞了整個(gè)進(jìn)程，使用 PHP 原生的 PDO、Redis 等都會(huì)阻塞當(dāng)前進(jìn)程
    // 結(jié)合剛剛的例子，只能干等著，這里你啥也干不了
    sleep(5);

    $response->end("OK");
});

// 啟動(dòng)服務(wù)器
$http->start();

最后來看看異步非阻塞的例子，這種模式是目前在實(shí)踐中性能最好的，和上面例子唯一不同的是在 Request 回調(diào)函數(shù)中使用了協(xié)程類，便不會(huì)阻塞整個(gè)進(jìn)程，能夠釋放出 CPU 的控制權(quán)去處理其他的請求。當(dāng)然在新版的 Swoole 中也不一定需要使用協(xié)程類，使用原生的函數(shù)同樣不會(huì)阻塞進(jìn)程了，這一點(diǎn)大大減低了 PHP 程序員編程的心智負(fù)擔(dān)。

<?php

// 異步非阻塞模式

// 創(chuàng)建一個(gè) Swoole 的異步 HTTP 服務(wù)器
$http = new Swoole\Http\Server('127.0.0.1', 9501);

// 設(shè)置異步回調(diào)函數(shù)
$http->on('request', function ($request, $response) {
    // 不會(huì)阻塞整個(gè)進(jìn)程，這里還可以使用類似其他的協(xié)程客戶端
    // swoole\Coroutine\MySQL
    // swoole\Coroutine\Redis
    // 結(jié)合剛剛的例子，這里你可以去刷抖音、買82年的可樂
    // 也是說你有空去處理其他的請求了，不用這里干等
    // 等5秒過后，又可以回來繼續(xù)向下執(zhí)行，接過肉包之后你就可以上班去了，雖然你有百般不舍。
    Co::sleep(5);

    $response->end("OK");
});

// 啟動(dòng)服務(wù)器
$http->start();

看完這些，大家對「同步、阻塞、異步、非阻塞」的理解是不是又多了一些，了解這些概念對以后學(xué)習(xí) Go 語言也大有裨益。但是大家都知道這么一個(gè)道理，看懂了并不等于真的懂了，很多人一看就會(huì)一做就廢，因此最好自己上手實(shí)踐一下，在知中行，在行中知，做到知行合一。在市面上絕大多數(shù)的高性能程序都是異步非阻塞的模式，比如 Nginx、Redis 等，如果大家想寫出高性能的程序最好是優(yōu)先考慮這種模式，因?yàn)榻梃b才是最快的學(xué)習(xí)方法。本次分享的內(nèi)容到就此結(jié)束了，希望對大家能有所幫助。

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