PHP实现系统编程--- 本地套接字（Unix Domain Socket）

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了PHP实现系统编程--- 本地套接字（Unix Domain Socket）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

原文：http://blog.csdn.net/zhang197093/article/details/78143687?locationNum=6&fps=1

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Socket API一开始是为了解决网络通讯而设计的，而后来在此之上又衍生出一种叫做本地套接字（Unix Domain Socket）的技术，本地套接字顾名思义，只支持本地的两个进程之间进行通信，虽然网络套接字（Internet Domain Socket）也可以通过本地回环地址（127.0.0.1）来实现本地进程间通信，但由于本地套接字不需要经过网络协议栈，封包拆包、计算校验和等操作，所以效率上相比网络套接字有一定的优势。由于本地套接字性能高、稳定、支持非血缘关系的进程间通讯，所以本地套接字也是当下使用最广泛的IPC（进程间通信）的机制之一。

nginx 与 php-FPM 之间使用网络套接字（127.0.0.1:9000）和使用本地套接字两种通信方式的性能对比 

一般我们都是让 PHP-FPM 监听 127.0.0.1:9000 ，显然这时 Nginx 与 PHP-FPM 是通过网络套接字来实现通讯的，其实，如果 Nginx和 PHP-FPM运行在同一台服务器上，我们还可以让 PHP-FPM监听本地套接字，接下来就针对这两种方式的性能做一简单的比较。

这里我的Nginx开启两个worker进程

 

[plain] view plain copy
 
  1. [[email protected] ~]# ps -ef | grep nginx  
  2. root      1838     1  0 22:48 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf  
  3. nginx     1839  1838  0 22:48 ?        00:00:00 nginx: worker process                     
  4. nginx     1840  1838  0 22:48 ?        00:00:00 nginx: worker process                     
  5. root      1851  1797  0 22:49 pts/0    00:00:00 grep nginx  

 

使用网络套接字，Nginx和PHP-FPM配置分别如下：

技术分享图片

 

技术分享图片 

 

压力测试test.php脚本

 

[php] view plain copy
 
  1. <?php  
  2.   
  3. phpinfo();  

 

压测结果：

 

技术分享图片

 


再来看看 Nginx和PHP-FPM 用本地套接字方式的通信，Nginx 和 PHP-FPM 的配置稍作修改：

 

 

技术分享图片

 

 

技术分享图片


压测结果：

 

 

技术分享图片

 

以上测试都是多次压测后取得结果，从结果可以看到，本地套接字要比网络套接字的QPS平均高了100多，和我们预期基本一致。

 

 

PHP的本地套接字编程

其实PHP的本地套接字编程和网络套接字基本一致，只是传的参数不一样。

PHP为socket编程提供了两套API，一套是 socket_* 系列方法，这在我们前面的系列文章里演示过了，另一套是 stream_socket_* 系列方法，而后者使用起来更加的方便，这里我们采用后者来演示。

stream_socket_*  方法列表:

 

[plain] view plain copy
 
  1. ?stream_socket_accept — 接受由 stream_socket_server 创建的套接字连接  
  2. ?stream_socket_client — Open Internet or Unix domain socket connection  
  3. ?stream_socket_enable_crypto — Turns encryption on/off on an already connected socket  
  4. ?stream_socket_get_name — 获取本地或者远程的套接字名称  
  5. ?stream_socket_pair — 创建一对完全一样的网络套接字连接流  
  6. ?stream_socket_recvfrom — Receives data from a socket, connected or not  
  7. ?stream_socket_sendto — Sends a message to a socket, whether it is connected or not  
  8. ?stream_socket_server — Create an Internet or Unix domain server socket  
  9. ?stream_socket_shutdown — Shutdown a full-duplex connection  

具体方法的使用请参阅PHP手册，这里直接演示代码：

 

server端代码：

 

[php] view plain copy
 
  1. <?php  
  2. //stream_server.php  
  3.   
  4. $sockfile = ‘/dev/shm/unix.sock‘;  
  5. // 如果sock文件已存在，先尝试删除  
  6. if (file_exists($sockfile))  
  7. {  
  8.     unlink($sockfile);  
  9. }  
  10.   
  11. $server = stream_socket_server("unix://$sockfile", $errno, $errstr);  
  12.   
  13. if (!$server)  
  14. {  
  15.         die("创建unix domain socket fail: $errno - $errstr");  
  16. }  
  17.   
  18. while(1)  
  19. {  
  20.         $conn = stream_socket_accept($server, 5);  
  21.   
  22.         if ($conn)  
  23.         {  
  24.                 while(1)  
  25.                 {  
  26.                     $msg = fread($conn, 1024);  
  27.                     if (strlen($msg) == 0) //客户端关闭  
  28.                     {  
  29.                         fclose($conn);  
  30.                         break;  
  31.                     }  
  32.                     echo "read data: $msg";  
  33.                     fwrite($conn, "read ok!");  
  34.                 }  
  35.         }  
  36.   
  37. }  
  38. fclose($server);  

 


client端代码：

 

 

[php] view plain copy
 
  1. <?php  
  2. //stream_client.php  
  3.   
  4. $client = stream_socket_client("unix:///dev/shm/unix.sock", $errno, $errstr);  
  5.   
  6. if (!$client)  
  7. {  
  8.         die("connect to server fail: $errno - $errstr");  
  9. }  
  10.   
  11. while(1)  
  12. {  
  13.     $msg = fread(STDIN, 1024);  
  14.   
  15.     if ($msg == "quit\n")  
  16.     {  
  17.         break;  
  18.     }  
  19.   
  20.     fwrite($client, $msg);  
  21.     $rt = fread($client, 1024);  
  22.   
  23.     echo $rt . "\n";  
  24. }  
  25.   
  26. fclose($client);  

 

 

运行

server端：

 

[plain] view plain copy
 
  1. [[email protected] html]# php stream_server.php   
  2. read data: hello unix domain socket  
  3. read data: are you ok?  
  4. read data: I‘m fine!  
  5. PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13  
  6. PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13  
  7. PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13  
  8. PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13  
  9. PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13  
  10. PHP Warning:  stream_socket_accept(): accept failed: Connection timed out in /usr/share/nginx/html/stream_server.php on line 13  

 

client端：

 

 

[plain] view plain copy
 
  1. [[email protected] html]# php stream_client.php   
  2. hello unix domain socket  
  3. read ok!  
  4. are you ok?  
  5. read ok!  
  6. I‘m fine!   
  7. read ok!  
  8. ^C  

以上是一个最简单的本地套接字的代码演示，细心的读者可能注意到了server端报的warning，服务器如果长时间没有客户端过来连接，超过了stream_socket_accept 方法设置的timeout，服务器端便会报这个警告，事实上，真正的服务端代码是不会是像这样写的，因为这种方式同一时间只能处理一个客户端连接，如果要实现并发，一种方式就是使用IO多路复用，如同 socket_* 系列方法中有socket_select 方法 （参考系列文章第一篇http://blog.csdn.net/zhang197093/article/details/77366407），stream_socket_* 系列方法提供了 stream_select 方法来实现多路复用，使用方法也很相似。

 

[php] view plain copy
 
  1. int stream_select ( array &$read , array &$write , array &$except , int $tv_sec [, int $tv_usec = 0 ] )  

The stream_select() function accepts arrays of streams and waits for them to change status. Its operation is equivalent to that of the socket_select() function except in that it acts on streams.

 

详细的方法介绍请参考PHP手册 : http://php.net/manual/zh/function.stream-select.php

优化后的代码如下：

 

 

[php] view plain copy
 
  1. <?php  
  2. //stream_server.php  
  3.   
  4. $sockfile = ‘/dev/shm/unix.sock‘;  
  5. // 如果sock文件已存在，先尝试删除  
  6. if (file_exists($sockfile))  
  7. {  
  8.     unlink($sockfile);  
  9. }  
  10.   
  11. $server = stream_socket_server("unix://$sockfile", $errno, $errstr);  
  12.   
  13.   
  14. if (!$server)  
  15. {  
  16.         die("创建unix domain socket fail: $errno - $errstr");  
  17. }  
  18.   
  19. $listen_reads = array($server);  
  20. $listen_writes = array();  
  21. $listen_excepts = NULL;  
  22.   
  23. while(1)  
  24. {  
  25.         $can_reads = $listen_reads;  
  26.         $can_writes = $listen_writes;  
  27.         $num_streams = stream_select($can_reads, $can_writes, $listen_excepts, 0);  
  28.   
  29.         if ($num_streams)  
  30.         {  
  31.                 foreach ($can_reads as &$sock)  
  32.                 {  
  33.                         if ($server == $sock)  
  34.                         {  
  35.                                 $conn = stream_socket_accept($server, 5); //此时一定存在客户端连接，不会有超时的情况  
  36.                                 if ($conn)  
  37.                                 {  
  38.                                         // 把客户端连接加入监听  
  39.                                         $listen_reads[] = $conn;  
  40.                                         $listen_writes[] = $conn;  
  41.                                 }  
  42.                         }  
  43.                         else  
  44.                         {  
  45.                                 $msg = fread($sock, 1024);  //此时一定是可读的  
  46.                                 if (strlen($msg) == 0) //读取到0个字符，说明客户端关闭  
  47.                                 {  
  48.                                         fclose($sock);  
  49.                                         // 从sock监听中移除  
  50.                                         $key = array_search($sock, $listen_reads);  
  51.                                         unset($listen_reads[$key]);  
  52.                                         $key = array_search($sock, $listen_writes);  
  53.                                         unset($listen_writes[$key]);  
  54.                                         echo "客户端关闭\n";  
  55.                                 }  
  56.                                 else  
  57.                                 {  
  58.                                    echo "read data: $msg";  
  59.                                     // 是否可写  
  60.                                     if (in_array($sock, $can_writes))  
  61.                                     {  
  62.                                         fwrite($conn, "read ok!");  
  63.                                     }  
  64.                                 }  
  65.                         }  
  66.                 }  
  67.         }  
  68.   
  69.   
  70. }  
  71. fclose($server);  

此时这个server就不会有前面那个Warning了，并且支持并发

 

 

[plain] view plain copy
 
  1. [[email protected] html]# php stream_server.php   
  2. read data: hello world  
  3. read data: hello unix domain socket  
  4. read data: harry up  
  5. read data:   
  6. read data:   
  7. read data: I‘m another client  
  8. 客户端关闭  
  9. 客户端关闭  
  10. read data: I‘m the third client  
  11. 客户端关闭  

 

That‘s all！

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