使用swoole改造laravel应用

标签（空格分隔）： php

1. 概述

1.1 swoole介绍

Swoole 是为 PHP 开发的生产级异步编程框架。他是一个纯 C 开发的扩展，他允许 PHP 开发者在 PHP 中写高性能，可扩展的并发 TCP， UDP， Unix socket， HTTP， WebSocket 服务，而不需要拥有太多的非阻塞 I/O 编程和低级别的 Linux 内核知识。你可以把 Swoole 想象成 Go，但对于 PHP 来说将有更高性能。

1.2 为什么要在 Swoole 上运行 Laravel?

在PHP的生命周期中, 当你每次运行PHP脚本的时候, PHP都需要初始化模块并为你的运行环境启动zend引擎. 并将PHP脚本编译为OpCodes以便Zend引擎执行.

但是, 这样的生命周期需要在每次请求的时候都执行一遍, 因为单个请求创建的环境在请求结束后立即销毁.

换句话说, 在传统的PHP生命周期中, 为了脚本执行而浪费了大量的时间去创建和销毁资源. 想象一下像laravel这样的框架, 在每次请求中需要加载多少文件? 同时也浪费了大量的I/O操作.

swoole是内置在应用级别的server, 并且所有脚本文件在加载一次之后便可以保存在内存中. 这就是为什么我们需要尝试在swoole上运行laravel.

swoole可以提供强大性能而Laravel则可以提供优雅代码结构. 完美!

2. 准备工作

app	php	laravel	swoole
your.domain.com	7.1.16	5.4.36	4.1.2

2.1 wrk

基准测试工具：wrk

// wrk命令参数
-c, --connections: total number of HTTP connections to keep open with
                   each thread handling N = connections/threads

-d, --duration:    duration of the test, e.g. 2s, 2m, 2h

-t, --threads:     total number of threads to use

-s, --script:      LuaJIT script, see SCRIPTING

-H, --header:      HTTP header to add to request, e.g. "User-Agent: wrk"

    --latency:     print detailed latency statistics

    --timeout:     record a timeout if a response is not received within
                   this amount of time.

2.2 php-swoole安装

pecl install swoole

RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apk/repositories \
    && sed -i 's/nl.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apk/repositories
RUN apk add --no-cache --virtual .build-deps \
        $PHPIZE_DEPS \
    && docker-php-source extract \
    && cd /usr/src \
    && wget http://pecl.php.net/get/swoole-4.1.2.tgz \
    && tar -xzvf swoole-4.1.2.tgz \
    && mv /usr/src/swoole-4.1.2 /usr/src/php/ext/swoole \
    && docker-php-ext-configure swoole --enable-openssl \
    && docker-php-ext-install swoole \
    && runDeps="$( \
        scanelf --needed --nobanner --format '%n#p' --recursive /usr/local \
            | tr ',' '\n' \
            | sort -u \
            | awk 'system("[ -e /usr/local/lib/" $1 " ]") == 0 { next } { print "so:" $1 }' \
      )" \
      && apk add --no-cache --virtual .php-rundeps $runDeps \
    && docker-php-source delete \
    && apk del .build-deps \
    && rm -rf /usr/src/swoole-4.1.2.tgz

2.3 laravel-swoole 扩展安装

以下是 swooletw/laravel-swoole 的主要特点：

在 Swoole 运行 Laravel/Lumen 应用
出色的性能提升至 30x
沙盒模式隔离应用程序容器
支持在 Laravel 应用中运行 WebSocket 服务器
支持 Socket.io 协议
支持 Swoole 表跨进程共享

使用 Composer 安装：

$ composer require swooletw/laravel-swoole

2.4 laravel/lumen配置

这个包支持包自动发现机制。如果你运行 Laravel 5.5 以上版本，你可以跳过这一步。

laravel配置: 在 config/app.php 服务提供者数组添加该服务提供者

[
    'providers' => [
        SwooleTW\Http\LaravelServiceProvider::class,
    ],
]

lumen配置: 请将下面的代码添加到 bootstrap/app.php

$app->register(SwooleTW\Http\LumenServiceProvider::class);

3. 基准测试数据

3.1 建立并运行起来

现在，你可以执行以下的命令来启动 Swoole HTTP 服务。

php artisan swoole:http start

然后你可以看到以下信息：

Starting swoole http server...
Swoole http server started: http://127.0.0.1:1215

现在可以通过访问 http://127.0.0.1:1215 来进入 Laravel 应用。

如果需要修改端口号或服务地址, 可配置相应的环境变量

// vendor/swooletw/laravel-swoole/config/swoole_http.php
SWOOLE_HTTP_HOST: '127.0.0.1'
SWOOLE_HTTP_PORT: '1215'

详细的文档参考: https://wiki.swoole.com/wiki/page/14.html

3.2 基于 FPM + Nginx 的测试结果

wrk -t4 -c100 http://your.domain.com/version

Running 10s test @ http://your.domain.com/version
  4 threads and 100 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   341.64ms  108.70ms 801.47ms   69.08%
    Req/Sec    71.72     27.35   171.00     65.57%
  2864 requests in 10.03s, 2.84MB read
Requests/sec:    285.63
Transfer/sec:    289.79KB

wrk -t12 -c400 -d30s http://your.domain.com/version

Running 30s test @ http://your.domain.com/version
  12 threads and 400 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   801.35ms  349.89ms   2.00s    68.56%
    Req/Sec    40.61     19.83   126.00     65.80%
  14390 requests in 30.10s, 14.24MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 132
Requests/sec:    478.09
Transfer/sec:    484.34KB

3.3 Swoole HTTP 服务的测试结果

wrk -t4 -c100 http://your.domain.com/version

Running 10s test @ http://your.domain.com/version
  4 threads and 100 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   198.64ms  324.54ms   1.96s    88.59%
    Req/Sec   225.62     91.30   430.00     62.72%
  9021 requests in 10.09s, 7.90MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 25
Requests/sec:    893.71
Transfer/sec:    801.26KB

wrk -t12 -c400 -d30s http://your.domain.com/version

Running 30s test @ http://your.domain.com/version
  12 threads and 400 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   319.84ms  398.59ms   2.00s    85.59%
    Req/Sec    66.94     35.58   240.00     66.09%
  23862 requests in 30.09s, 20.89MB read
  Socket errors: connect 0, read 0, write 0, timeout 619
Requests/sec:    793.04
Transfer/sec:    711.05KB

4. 问题&注意事项

php7只能用swoole 4.0+ 版本

4.1 静态文件使用swoole性能是否受到影响?

使用Nginx来代理运行于Swoole上的Laravel

server {
    listen 80;
    server_name your.domain.com;
    root /path/to/laravel/public;
    index index.php;
    location = /index.php {
        # Ensure that there is no such file named "not_exists"
        # in your "public" directory.
        try_files /not_exists @swoole;
    }
    location / {
        try_files $uri $uri/ @swoole;
    }
    location @swoole {
        set $suffix "";
        if ($uri = /index.php) {
            set $suffix "/";
        }
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header SERVER_PORT $server_port;
        proxy_set_header REMOTE_ADDR $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        # IF https
        # proxy_set_header HTTPS "on";
        proxy_pass http://127.0.0.1:1215$suffix;
    }
}

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