Swoole - webSocket消息服务系统代码设计篇

PHP技术
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2023-03-25
php链式操作mysql数据库(封装类带使用示例)
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标签   Swoole websocket

概述

已经Swoole系列的第二篇知识点了，前一篇主要的针对处理的是方案设计，这一篇主要是代码实现的内容，主要介绍高性能的原因已经实现，编程框架使用EasySwoole。

Swoole 与 EasySwoole

Swoole属于php中的一个超级扩展，它会接管PHP的进程，管理和分配worker，但他依赖 PHP-Cli模式。Swoole和Yaf有相似的地方，它们都是以守护进程的模式、常驻内存的方式达到提高处理性能。

Swoole内置了TCP、UDP、WebSocket、协程、异步、Redis/Mysql链接池等高效开发手段和方法，当然对于新模式也有新的挑战，比如swoole不能使用die,会致使worker滑落，协程使用后要注意使用回调的过程，如果对php的基础知识不了解的同学，可以翻看我之前的php博客里的总结，这里就不过多叙述了。

EasySwoole是一款非常简单上手易操作的Swoole框架，上线2年多以来经得住生产环境的考验，官网文档写的也很详细，还有专门解答的QQ群，大佬们会解答很多问题。

安装EasySwoole框架

之前我使用composer进行安装的(composer是php中管理依赖包的工具，和node里面的npm，python的pip 一样),现在都使用docker镜像直接操作了。

docker pull easyswoole/easyswoole3
docker run -ti -p 9501:9501 -p 80:80 
--name easyswoole easyswoole/easyswoole3

项目目录结构：

.
├── App
│   ├── Conf
│   ├── Crontab
│   ├── HttpController
│   │   ├── Api
│   │   └── Router.php
│   ├── Log
│   │   └── LogHandel.php
│   ├── Models
│   │   ├── ImChatModel.php
│   │   ├── ImModel.php
│   │   └── PushMsgModel.php
│   ├── Parser
│   │   └── WebSocketParser.php
│   ├── Server
│   │   ├── ChangPeiServer
│   │   ├── MysqlServer
│   │   ├── RedisServer
│   │   ├── Server.php
│   │   └── WebSocketServer
│   ├── Utility
│   │   ├── Http
│   │   ├── Mall
│   │   └── Ws
│   ├── WebSocketController
│   │   ├── Base.php
│   │   ├── Error
│   │   ├── V1
│   ├── WebSocketEvent.php
│   └── WebSocketRoute
│       └── ForwardRoute.php
├── EasySwooleEvent.php
├── Log
│   └── swoole.log

注册服务 与启动加载

1.在EasySwooleEvent.php文件中加载初始化需要的Mysql、redis配置文件，所有需要的服务都需要在启动文件中进行注册，才能使用。

public static function loadConf()
{
    $ConfPath = EASYSWOOLE_ROOT . '/App/Conf/';
    $Conf  = Config::getInstance();
    $files = File::scanDirectory($ConfPath);
    if (!is_array($files['files'])) {
        return;
    }
    foreach ($files['files'] as $file) {
        $data = require_once $file;
        $Conf->setConf(strtolower(basename($file, '.php')), (array)$data);
    }
}

2.注册Mysql连接池，Mysql连接池主要设置参数，

<?php

use EasySwoole\ORM\Db\Config as DBConfig;
use EasySwoole\ORM\Db\Connection;
use EasySwoole\ORM\DbManager;

return [
    //mysql数据库配置
    'mysql-msg' => [
        'host' => '59.110.162.133',
        'port' => '3306',
        'database' => 'swoole_msg', //cpwxw2_db_v2
        'username' => 'work',
        'password' => 'cp2018csq123456',
        'timeout' => 300,
        'charset' => 'utf8mb4'
    ],

    //Mysql连接池配置
    'conn_pool' => [
        'timeOut' => '3.0',    //设置获取连接池对象超时时间
        'checkOut' => 30 * 1000,  //设置检测连接存活执行回收和创建的周期
        'maxidleTime' => 15,       //连接池对象最大闲置时间(秒)
        'maxObjectNumber' => 100,       //设置最大连接池存在连接对象数量
        'minObjectNumber' => 5,        //设置最小连接池存在连接对象数量
        'autoPing' => 5,        //设置自动ping客户端链接的间隔
    ],
];

3.注册redis链接池

use \EasySwoole\Redis\Config\RedisConfig;
use \EasySwoole\RedisPool\RedisPool;

$redisConf = GlobalConfig::getInstance()->getConf('redis');
RedisPool::getInstance()->register(new RedisConfig($redisConf),'redis');

4.注册自定义log

use  \EasySwoole\EasySwoole\Logger;
Logger::getInstance(new \App\Log\LogHandel());

5.我的项目里还使用了crontab模块

use Swoole\Coroutine\Scheduler;
use EasySwoole\EasySwoole\Crontab\Crontab;

//用户通知队列
Crontab::getInstance()->addTask(\App\Crontab\PushUserNoticeMsg::class);

6.添加热启动

Swoole的服务属于常驻内存加载类型的服务，所以每次修改代码后都需要重启服务，所以为了方便，添加了热加载目录，热加载原理就是当检测到指定目录有代码更新时，用传递信号的方式进行，指挥进程进行重新加载。

$hotReloadOptions = new \EasySwoole\HotReload\HotReloadOptions;
$hotReload = new \EasySwoole\HotReload\HotReload($hotReloadOptions);
$hotReloadOptions->setMonitorFolder([EASYSWOOLE_ROOT . '/App']);
$server = ServerManager::getInstance()->getSwooleServer();
$hotReload->attachToServer($server);

7.启动/停止服务，参数说明

-mode 说明启动服务类型

-d 以守护进程的方式

php easyswoole server start -mode=websocket -d
php easyswoole server stop

异步和 DB(Redis/Mysql)使用

1.高性能的异步操作

如果是不依赖于结果的计算，异步操作提高性能的有效手段之一，异步操作不需要等待结果，更好的利用CPU和I/O传输。

use EasySwoole\EasySwoole\Task\TaskManager;

TaskManager::getInstance()->async(function () use ($tableName,$data) {
    // todo code ...
});

2.Redis/Mysql使用

在高并发情况下，资源浪费的占用时间越短越好，可以提高程序的服务效率。在ORM默认情况下是使用defer方法获取pool内的连接资源，并在协程退出时自动归还，在此情况下，在带来便利的同时，会造成不必要资源的浪费。

我们可以使用invoke方式，让ORM查询结束后马上归还资源，可以提高资源的利用率。

Mysql的使用Demo.

DbManager::getInstance()->invoke(function (ClientInterface $client)
use ($where, $tableName, $count) {
    $pushMsgModel = PushMsgModel::invoke($client);
    $pushMsgObj = $pushMsgModel->tableName($tableName)
        ->field(['push_id'])
        ->get($where);
}, self::MYSQL_CONN_NAME);

Redis的使用Demo.

## invoke方式
public function setAuthorFd(int $uid, int $fd)
{
    RedisPool::invoke(function (Redis $redis) use ($fd, $uid) {
        $sRet = $redis->zAdd(self::PUSH_MSG_AUTHOR_NOTICE_SYSTEM, $uid, $fd);
    }, self::REDIS_CONN_NAME);
}

## defer方式
$redis = \EasySwoole\RedisPool\RedisPool::defer('redis');
$data = $redis->lRange(self::PUSH_MSG_COMMENT_DELAY_LISTS, 0, 1000);

WebSocket服务

1.WebSocket协议是什么

WebSocket协议是基于TCP的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信——允许服务器主动发送信息给客户端。

在没有WebSocket协议之前,在网页中,实现一个聊天室只能使用ajax 不断轮询,请求服务器是否有数据产生,而这样的实现方法会出现一系列的问题:

  • 如果轮询时间间隔太短,会导致客户端和服务端在一个时间段内不断的进行http tcp的握手/挥手动作和http 请求头,响应头的传输,大量消耗服务器资源,如果用户量大的情况,会造成服务器的繁忙以至于宕机
  • 客户端每次只能通过发送http 请求获得服务器是否有数据返回,且数据的及时性无法保证

正因为在这种情况下,所以WebSocket出现了,它只需要一次http握手,就可以保持一个长连接,使得服务器可以主动发送消息给客户端,大大减少了轮询机制的消耗。

2.WebSocket协议实现原理

在实现websocket连线过程中，需要通过浏览器发出websocket连线请求，然后服务器发出回应，这个过程通常称为握手 。

在 WebSocket API，浏览器和服务器只需要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。在此WebSocket 协议中，为我们实现即时服务带来了两大好处：

  • Header: 互相沟通的Header是很小的-大概只有 2 Bytes
  • Server Push: 服务器的推送，服务器不再被动的接收到浏览器的请求之后才返回数据，而是在有新数据时就主动推送给浏览器。
//$fd，指的是系统里的文件描述符fd
use EasySwoole\EasySwoole\ServerManager;

$server = ServerManager::getInstance()->getSwooleServer();
$server->push($fd,json_encode($messageData));

//获取当前链接的详细信息
$info = $server->getClientInfo($fd);

//获取全部websocket中的链接fd

//全员在线消息通知
$server = ServerManager::getInstance()->getSwooleServer();
$start_fd = 0;
while(true)
{
    $conn_list = $server->getClientList( $start_fd, $this->limit );
    if ($conn_list===false || count($conn_list) === 0 || empty($conn_list))
    {
        break;
    }
    $start_fd = end($conn_list);
    foreach ($conn_list as $fd){
        $info = $server->getClientInfo($fd);
        if ($info && $info['websocket_status'] === WEBSOCKET_STATUS_FRAME) {
            $server->push($fd, json_encode($this->pushMsg));
        }
    }
}

项目里主要使用的功能点已经讲解完毕了，剩下的等有时间再整理。

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