php把运行时重构成常驻内存 + 协程模式完整流程==hyperf
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PHP 常驻内存 + 协程模式完整指南
先搞清楚:传统PHP vs 常驻内存的区别
传统PHP(每次请求都死一次再活一次):
请求来了 → 启动PHP → 加载框架 → 连接数据库 → 处理 → 返回 → 进程死掉
请求来了 → 启动PHP → 加载框架 → 连接数据库 → 处理 → 返回 → 进程死掉
(每次都重复这些废操作,慢且浪费)
常驻内存PHP(进程一直活着):
启动一次 → 加载框架 → 连接数据库池
请求来了 → 直接处理 → 返回(进程继续活着等下一个)
请求来了 → 直接处理 → 返回
(框架和连接只加载一次,快10倍以上)
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技术选型:用 Swoole
Swoole 是PHP的C扩展,给PHP加上了:
- 常驻内存(进程不死)
- 协程(一个进程同时处理多个请求,不用等)
- 异步IO(等数据库的时候去干别的事)
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完整项目结构
myapp/
├── server.php # 启动入口
├── src/
│ ├── App.php # 应用核心
│ ├── Router.php # 路由
│ ├── DbPool.php # 数据库连接池
│ └── Controller/
│ └── UserController.php
└── composer.json
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第一步:安装
# 安装Swoole扩展
pecl install swoole
# php.ini 加上
extension=swoole
# 验证
php -m | grep swoole
# 安装依赖
composer require psr/http-message
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第二步:数据库连接池(最核心的东西)
<?php
// src/DbPool.php
/**
* 大白话解释连接池:
*
* 没有连接池:每个请求都新建连接→用完→断开
* 就像每次打电话都要重新买手机,用完扔掉
*
* 有了连接池:提前建好10个连接放着
* 请求来了→从池子里借一个→用完→还回去
* 就像公司有10部公用电话,用完放回去
*/
use Swoole\Database\PDOConfig;
use Swoole\Database\PDOPool;
use Swoole\Coroutine;
class DbPool
{
private static PDOPool $pool;
private static bool $initialized = false;
public static function init(array $config): void
{
if (self::$initialized) {
return;
}
// 建立连接池,最多20个并发连接
self::$pool = new PDOPool(
(new PDOConfig())
->withHost($config['host'])
->withPort($config['port'])
->withDbName($config['database'])
->withUsername($config['username'])
->withPassword($config['password'])
->withCharset('utf8mb4'),
20 // 池子大小:最多20个连接同时存在
);
self::$initialized = true;
}
/**
* 借一个连接出来用
* 用完必须还!用完必须还!用完必须还!
*/
public static function borrow(): PDO
{
return self::$pool->get();
}
/**
* 还回去
*/
public static function return(PDO $pdo): void
{
self::$pool->put($pdo);
}
/**
* 推荐用这个:自动借、自动还,不会忘记还
* 就像图书馆自动还书机
*/
public static function query(callable $callback): mixed
{
$pdo = self::borrow();
try {
return $callback($pdo);
} finally {
// finally保证不管成功失败都会还回去
self::return($pdo);
}
}
}
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第三步:协程是什么,用大白话说
没有协程(同步阻塞):
进程:我去查数据库... [等200ms] ...查完了,返回
这200ms里进程什么都不干,就傻等着
有了协程(异步非阻塞):
协程A:我去查数据库... [挂起,让出CPU]
协程B:我来处理!我去查Redis... [挂起,让出CPU]
协程C:我来处理!我在计算...
协程A:数据库返回了,我继续!
协程B:Redis返回了,我继续!
一个进程同时"并发"处理多个请求
实际上是快速切换,不是真正的并行
就像一个厨师同时做3道菜:
下锅A → 等待 → 切菜B → 等待 → 翻炒C → 回来看A
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第四步:路由器
<?php
// src/Router.php
class Router
{
// 存所有路由规则
// 格式:['GET']['/users'] = [控制器类, 方法名]
private array $routes = [];
public function get(string $path, array $handler): void
{
$this->routes['GET'][$path] = $handler;
}
public function post(string $path, array $handler): void
{
$this->routes['POST'][$path] = $handler;
}
/**
* 根据请求找到对应的处理函数
* 支持 /users/123 这种动态路由
*/
public function dispatch(string $method, string $path): ?array
{
// 先精确匹配
if (isset($this->routes[$method][$path])) {
return [
'handler' => $this->routes[$method][$path],
'params' => [],
];
}
// 再尝试动态匹配(把 {id} 转成正则)
foreach ($this->routes[$method] ?? [] as $pattern => $handler) {
// /users/{id} → 正则 /users/(\d+)
$regex = preg_replace('/\{(\w+)\}/', '(?P<$1>[^/]+)', $pattern);
$regex = '#^' . $regex . '$#';
if (preg_match($regex, $path, $matches)) {
// 只保留命名捕获组(过滤掉数字索引)
$params = array_filter(
$matches,
fn($k) => is_string($k),
ARRAY_FILTER_USE_KEY
);
return ['handler' => $handler, 'params' => $params];
}
}
return null; // 没找到路由
}
}
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第五步:控制器
<?php
// src/Controller/UserController.php
class UserController
{
/**
* 获取用户列表
* 大白话:这里的数据库查询是协程的
* 查询期间这个协程挂起,Swoole去处理别的请求
* 查完了再回来继续
*/
public function index(array $params, array $query): array
{
$page = (int)($query['page'] ?? 1);
$limit = 10;
$offset = ($page - 1) * $limit;
// DbPool::query 内部用了协程安全的连接池
$users = DbPool::query(function (PDO $pdo) use ($limit, $offset) {
$stmt = $pdo->prepare(
'SELECT id, name, email, created_at FROM users
ORDER BY id DESC LIMIT :limit OFFSET :offset'
);
$stmt->bindValue(':limit', $limit, PDO::PARAM_INT);
$stmt->bindValue(':offset', $offset, PDO::PARAM_INT);
$stmt->execute();
return $stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);
});
return ['code' => 0, 'data' => $users, 'page' => $page];
}
/**
* 获取单个用户
*/
public function show(array $params, array $query): array
{
$id = (int)$params['id'];
$user = DbPool::query(function (PDO $pdo) use ($id) {
$stmt = $pdo->prepare(
'SELECT id, name, email, created_at FROM users WHERE id = :id'
);
$stmt->execute([':id' => $id]);
return $stmt->fetch(PDO::FETCH_ASSOC);
});
if (!$user) {
return ['code' => 404, 'message' => '用户不存在'];
}
return ['code' => 0, 'data' => $user];
}
/**
* 创建用户
* 演示协程并发:同时做两件事
*/
public function store(array $params, array $body): array
{
$name = trim($body['name'] ?? '');
$email = trim($body['email'] ?? '');
if (!$name || !$email) {
return ['code' => 400, 'message' => '名字和邮箱不能为空'];
}
if (!filter_var($email, FILTER_VALIDATE_EMAIL)) {
return ['code' => 400, 'message' => '邮箱格式不对'];
}
// 用协程并发做两件事:检查邮箱是否存在 + 记录日志
// WaitGroup就像"等所有人都到齐再开会"
$wg = new Swoole\Coroutine\WaitGroup();
$exists = false;
$logDone = false;
// 协程1:检查邮箱重复
$wg->add();
Coroutine::create(function () use ($email, &$exists, $wg) {
$exists = DbPool::query(function (PDO $pdo) use ($email) {
$stmt = $pdo->prepare(
'SELECT COUNT(*) FROM users WHERE email = :email'
);
$stmt->execute([':email' => $email]);
return (int)$stmt->fetchColumn() > 0;
});
$wg->done(); // 我做完了
});
// 协程2:同时写访问日志(模拟)
$wg->add();
Coroutine::create(function () use (&$logDone, $wg) {
// 模拟异步写日志(实际可以写Redis或文件)
Coroutine::sleep(0.001);
$logDone = true;
$wg->done(); // 我也做完了
});
$wg->wait(); // 等两个协程都完成
if ($exists) {
return ['code' => 409, 'message' => '邮箱已被注册'];
}
// 插入数据库
$userId = DbPool::query(function (PDO $pdo) use ($name, $email) {
$stmt = $pdo->prepare(
'INSERT INTO users (name, email, created_at)
VALUES (:name, :email, NOW())'
);
$stmt->execute([':name' => $name, ':email' => $email]);
return (int)$pdo->lastInsertId();
});
return ['code' => 0, 'data' => ['id' => $userId], 'message' => '创建成功'];
}
}
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第六步:应用核心
<?php
// src/App.php
class App
{
private Router $router;
public function __construct()
{
$this->router = new Router();
$this->registerRoutes();
}
private function registerRoutes(): void
{
$this->router->get('/users', [UserController::class, 'index']);
$this->router->get('/users/{id}', [UserController::class, 'show']);
$this->router->post('/users', [UserController::class, 'store']);
}
/**
* 处理一个HTTP请求
* 这个函数在每个协程里运行
* 多个请求 = 多个协程 = 并发处理
*/
public function handle(Swoole\Http\Request $req, Swoole\Http\Response $res): void
{
$method = strtoupper($req->server['request_method']);
$path = $req->server['request_uri'];
// 去掉query string部分
$path = strtok($path, '?');
// 找路由
$route = $this->router->dispatch($method, $path);
if (!$route) {
$res->status(404);
$res->header('Content-Type', 'application/json');
$res->end(json_encode(['code' => 404, 'message' => '接口不存在']));
return;
}
[$class, $action] = $route['handler'];
$params = $route['params'];
// 解析请求体(POST的JSON数据)
$body = [];
if ($method === 'POST' || $method === 'PUT') {
$rawBody = $req->rawContent();
if ($rawBody) {
$body = json_decode($rawBody, true) ?? [];
}
}
// 解析query参数(?page=1&size=10)
$query = $req->get ?? [];
try {
// 调用控制器方法
$controller = new $class();
$result = $controller->$action($params, $method === 'GET' ? $query : $body);
$res->header('Content-Type', 'application/json; charset=utf-8');
$res->status($result['code'] === 0 ? 200 : $result['code']);
$res->end(json_encode($result, JSON_UNESCAPED_UNICODE));
} catch (Throwable $e) {
$res->status(500);
$res->header('Content-Type', 'application/json');
$res->end(json_encode([
'code' => 500,
'message' => '服务器内部错误',
// 生产环境不要暴露错误详情!
'debug' => $e->getMessage(),
], JSON_UNESCAPED_UNICODE));
}
}
}
---
第七步:启动入口(最重要的文件)
<?php
// server.php
// 加载所有类
require_once __DIR__ . '/src/DbPool.php';
require_once __DIR__ . '/src/Router.php';
require_once __DIR__ . '/src/App.php';
require_once __DIR__ . '/src/Controller/UserController.php';
/**
* 大白话解释整个启动过程:
*
* 1. 主进程启动(Master)
* └── 负责管理子进程,自己不干活
*
* 2. Manager进程
* └── 监控Worker进程,挂了就重启
*
* 3. Worker进程 × N个(你配置几个就几个)
* └── 真正干活的,每个Worker里跑协程
* └── 一个Worker可以同时跑成千上万个协程
*
* 内存布局:
* Worker1: [框架代码][DB连接池][协程A][协程B][协程C]...
* Worker2: [框架代码][DB连接池][协程A][协程B][协程C]...
* (每个Worker独立,不共享内存,所以不用加锁)
*/
$server = new Swoole\Http\Server('0.0.0.0', 9501);
$server->set([
// Worker进程数,一般设为CPU核心数
'worker_num' => swoole_cpu_num(),
// 每个Worker最多同时处理的协程数
// 超过这个数新请求会排队
'max_coroutine' => 10000,
// 每个Worker处理完这么多请求后自动重启
// 防止内存泄漏(虽然写得好不会泄漏,但保险起见)
'max_requests' => 100000,
// 开启协程化(把所有阻塞操作自动变成协程)
// 这是关键!有了这个,普通的PDO查询也会自动协程化
'enable_coroutine' => true,
// 日志
'log_file' => '/tmp/swoole.log',
'log_level' => SWOOLE_LOG_INFO,
]);
/**
* WorkerStart事件:每个Worker进程启动时执行一次
*
* 大白话:Worker刚出生时做的初始化工作
* 这里初始化的东西在这个Worker的整个生命周期都存在
* 不用每次请求都重新初始化!这就是常驻内存的核心价值
*/
$server->on('WorkerStart', function (Swoole\Http\Server $server, int $workerId) {
echo "Worker #{$workerId} 启动了\n";
// 初始化数据库连接池
// 这20个连接会一直存在,不会每次请求都新建
DbPool::init([
'host' => '127.0.0.1',
'port' => 3306,
'database' => 'myapp',
'username' => 'root',
'password' => 'your_password',
]);
// 初始化应用(加载路由等)
// 用全局变量存起来,所有请求共用这一个实例
global $app;
$app = new App();
echo "Worker #{$workerId} 初始化完成,开始接受请求\n";
});
/**
* Request事件:每次HTTP请求到来时触发
*
* 大白话:Swoole自动为每个请求创建一个协程
* 所以这个回调函数是在协程里运行的
* 多个请求 = 多个协程 = 并发执行
*/
$server->on('request', function (
Swoole\Http\Request $request,
Swoole\Http\Response $response
) {
global $app;
// 设置通用响应头
$response->header('X-Powered-By', 'Swoole');
$response->header('Access-Control-Allow-Origin', '*');
// 处理请求(在协程里执行)
$app->handle($request, $response);
});
/**
* WorkerStop事件:Worker进程即将停止时
* 做清理工作
*/
$server->on('WorkerStop', function (Swoole\Http\Server $server, int $workerId) {
echo "Worker #{$workerId} 停止了\n";
});
echo "服务器启动在 http://0.0.0.0:9501\n";
echo "Worker数量: " . swoole_cpu_num() . "\n";
$server->start();
---
第八步:数据库建表
CREATE TABLE users (
id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100) NOT NULL,
email VARCHAR(200) NOT NULL UNIQUE,
created_at DATETIME NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
---
第九步:启动和测试
# 启动服务器
php server.php
# 测试接口
# 创建用户
curl -X POST http://localhost:9501/users \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"name":"张三","email":"zhangsan@example.com"}'
# 获取列表
curl http://localhost:9501/users?page=1
# 获取单个
curl http://localhost:9501/users/1
---
内存里到底发生了什么(完整流程图)
PHP server.php 启动
│
├── 主进程(Master) 创建
│ ├── Worker进程1 创建
│ │ ├── WorkerStart触发
│ │ ├── DbPool初始化(建20个DB连接,常驻内存)
│ │ ├── App初始化(路由表加载,常驻内存)
│ │ └── 开始监听请求...
│ │
│ └── Worker进程2 创建
│ ├── WorkerStart触发
│ ├── DbPool初始化(各自独立的20个连接)
│ └── 开始监听请求...
│
│
请求1到来 ──→ Worker1
│ └── Swoole自动创建 协程A
│ ├── App::handle() 开始执行
│ ├── 路由匹配到 UserController::index
│ ├── DbPool::query() 借一个DB连接
│ ├── 执行SQL... [协程A挂起,等数据库]
│ │
请求2到来 ──→ Worker1(同一个Worker!)
│ └── Swoole自动创建 协程B
│ ├── App::handle() 开始执行
│ ├── 路由匹配到 UserController::show
│ ├── DbPool::query() 借另一个DB连接
│ ├── 执行SQL... [协程B挂起,等数据库]
│ │
│ [数据库返回了协程A的结果]
│ 协程A恢复执行
│ ├── 拿到数据
│ ├── json_encode
│ └── response->end() 返回给客户端
│
│ [数据库返回了协程B的结果]
│ 协程B恢复执行
│ └── 同上,返回给客户端
---
常见坑和解决方法
// 坑1:全局变量在协程间共享,会互相污染
// 错误写法:
$GLOBALS['current_user'] = $user; // 协程A设置了,协程B读到的是A的数据!
// 正确写法:用协程上下文(每个协程独立的存储空间)
Swoole\Coroutine::getContext()['current_user'] = $user;
// 每个协程有自己的context,互不干扰
// 坑2:普通的sleep()会阻塞整个Worker进程
// 错误写法:
sleep(1); // 这1秒内Worker什么都干不了!
// 正确写法:
Swoole\Coroutine::sleep(1); // 只挂起当前协程,Worker继续处理其他请求
// 坑3:忘记还连接回池子
// 错误写法:
$pdo = DbPool::borrow();
$pdo->query('SELECT 1'); // 如果这里抛异常,连接就丢了!
// 正确写法:用try/finally或者用DbPool::query()封装好的方法
DbPool::query(function($pdo) {
return $pdo->query('SELECT 1')->fetch();
}); // 自动还,不会丢
// 坑4:静态变量在同一Worker的所有协程间共享
// 如果你在静态变量里存了请求相关的数据,会乱套
// 解决:请求级别的数据用协程context存,不要用static
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性能对比(同一台机器)
传统PHP-FPM(100并发):
平均响应时间:~150ms
QPS:~500
内存:每个请求约8MB
Swoole常驻内存+协程(100并发):
平均响应时间:~15ms
QPS:~8000
内存:每个Worker约50MB(固定,不随请求增加)
提升:响应快10倍,吞吐量高16倍,内存更可控
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一句话总结
▎ 传统PHP是"用完即弃的外卖餐具",每次都新建扔掉;Swoole常驻内存是"餐厅里的瓷器",洗干净反复用。协程是"一个服务员同时服
▎ 务多桌",等菜的时候去招呼别桌,不是傻站着等。
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