Introdução a Programação Assíncrona em PHP

O ecossistema de PHP tem crescido imensamente nos últimos anos e diversos conceitos e ferramentas têm se consolidado. Um deles é a programação assíncrona. Nesta palestra serão abordados os conceitos de programação assíncrona, programação baseada em eventos, event-loop, streams, promises entre outros. Serão apresentados casos de usos em que podemos nos beneficiar da programação assíncrona e serão apresentadas bibliotecas e ferramentas que fornecem suporte e/ou fazem uso de programação assíncrona.

Transcript

1. Marcel Gonçalves dos Santos @marcelgsantos programação assíncrona Introdução a em PHP
2. pensandonaweb.com.br desenvolvedor web full-stack Marcel Gonçalves dos Santos @marcelgsantos
4. @femugsp sp.femug.com
5. @phpsp phpsp.org.br
6. Learning OOP in PHP Tutoriais, vídeos, slides, livros sobre OOP, OOD, design patterns, refatoração e arquitetura. bit.ly/Learning-OOP-in-PHP
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 #async e #reactphp
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 4. ler e preencher este simples formulário
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9. Como o PHP é utilizado?
10. ele é normalmente utilizado para o processamento de requisições web
11. o servidor web recebe a requisição, delega o processamento para o interpretador PHP e envia a resposta para o cliente
12. ou seja, o ciclo de vida de um código PHP é somente durante o processo de requisição e resposta
13. arquitetura share-nothing
 todo estado dentro de um processo PHP tem vida curta e existe dentro de um único ciclo de vida
14. arquitetura share-nothing
 um processo PHP não tem conhecimento sobre os outros processos
15. modos de execução
 um programa PHP pode ser executado em um único processo ou em múltiplos threads
16. o modo de execução do PHP é uma decisão de arquitetura, mas pode trazer algumas limitações
17. o PHP foi criado para a web, mas hoje ele está além da web
18. inúmeras aplicações rodam em linha de comando como workers, crawlers e jobs
19. bit.ly/gameboy-php
20. Caso de Uso 1
21. Caso de Uso 1
 um aplicação de linha de comando que extrai o preço dos produtos de um e- commerce
22. Quais são os desafios?
 Desempenho? É possível fazer requisições em paralelo? Como arquitetar o código?
23. 1. sequencial
 2. multi-processos
 3. multi-thread
 4. programação assíncrona abordagens
24. O que são processos e threads?
25. processo é uma abstração de um programa em execução
26. processo o conceito de processo permite que existam operações concorrentes
27. threads
 são linhas de execução dentro de um processo que possui acesso ao mesmo espaço de endereçamento
28. threads
 são mais leves que processos e são fáceis e rápido de criar e destruir
29. threads
 criar um thread é algo de 10 a 100 vezes mais rápido do que criar processos
30. threads
 a criação de múltiplos threads é feita para trabalhar juntos para desempenhar alguma tarefa
31. threads
 programas multithread devem ser pensados e projetados com cuidado para funcionarem corretamente
32. O que é paralelismo e concorrência?
33. paralelismo
 é quando duas ou mais tarefas são executadas literalmente ao mesmo tempo
34. paralelismo
 necessita de um processador com múltiplos núcleos ou múltiplos processadores
35. concorrência
 é quando mais de uma tarefa é executada no mesmo intervalo de tempo mesmo que não estejam em execução no mesmo instante
36. sistemas multitarefas
 são sistemas em que mais de um programa podem estar em execução ao mesmo tempo
37. O que é programação síncrona e assíncrona?
38. programação síncrona
 é quando uma instrução depende da finalização de outra instrução para ser executada
39. instrução 1 instrução 2 instrução 3 instrução 4 tempo
40. !// 01 - sync code sleep(3); echo "Hello Codecon Joinville”; !// waits for 3s and shows the message
41. um código síncrono é simples de entender e fácil de ler
42. programação assíncrona
 é quando uma instrução não depende da finalização de outra instrução para ser executada
43. esperando I/O instrução 1 instrução 2 instrução 3 instrução 4 tempo instrução 2
44. !// 02 - async code setTimeout(function() { console.log('Hello everyone!'); }, 3000); console.log('Hello Codecon Joinville’); !// shows the message and after 3s shows another message
45. !// 03 - async code $loop = React\EventLoop\Factory!::create(); $loop!->addTimer(3, function () { echo 'Hello everyone!'; }); echo 'Hello Codecon Joinville’ . PHP_EOL; $loop!->run(); !// shows the message and after 3s shows another message
46. um código assíncrono é complicado de entender e difícil de ler
47. programação assíncrona
 as operações custosas são enfileiradas e retomadas posteriormente quando estiverem disponíveis
48. programação síncrona (problemas)
 lidar com operações custosas como escritas em disco ou comunicação em rede
49. O que é código bloqueante e não-bloqueante?
50. um código bloqueante é aquele que bloqueia a execução de uma instrução até que a instrução anterior seja finalizada
51. o conceito foi inventado para tornar a programação mais fácil
52. o espirro é algo bloqueante, ou seja, paramos “tudo” o que estamos fazendo quando vamos espirrar!
53. um código não-bloqueante é aquele que não bloqueia a execução de uma instrução com base em uma instrução anterior não finalizada
54. o ser humano é multitarefa e pode andar, falar e comer ao mesmo tempo, ou seja, são tarefas não-bloqueantes
55. o hardware de um computador funciona de forma não-bloqueante e assíncrona
56. é a linguagem que adiciona a semântica bloqueante e síncrona
58. perde-se muitos ciclos de CPU quando se espera disco e rede
59. esse é o motivo pelo qual o hardware é assíncrono
60. queremos a CPU rodando na capacidade máxima
61. ou seja, assíncrono e não-bloqueante possui melhor desempenho
62. ReactPHP
63. é um conjunto de bibliotecas utilizadas para programação assíncrona
64. é orientada a eventos e com I/O não bloquante
65. as principais bibliotecas são event-loop, streams e promises
66. Event-loop
67. event-loop
 componente que permite alcançar a programação assíncrona sem precisar recorrer às threads
68. event-loop
 componente de mais baixo nível e o coração do ReactPHP
69. event-loop
 roda em uma única thread e é responsável por agendar as operações assíncronas
70. event-loop
 implementa o Reactor Pattern
71. event-loop
 é um loop infinito que verifica por eventos e reage quando eles ocorrem
72. event-loop
 possui quatro implementações, uma nativa e três extensões
73. !// 04 - create a loop
 
 $loop = React\EventLoop\Factory!::create(); $loop!->addTimer(1, function() { echo "after timer" . PHP_EOL; }); echo "before timer" . PHP_EOL; $loop!->run();
 !// before timer !// after timer (1s after)
74. event-loop
 deve-se evitar bloquear a thread já que o loop é executado em apenas uma thread
75. !// 05 - blocking the loop $loop = React\EventLoop\Factory!::create(); $loop!->addTimer(1, function () { sleep(5); }); $loop!->addPeriodicTimer(1, function() { echo "hello" . PHP_EOL; }); $loop!->run(); !// blocked for 5s !// hello (every second)
76. event-loop
 lembre-se que assíncrono é diferente de paralelo
77. Streams
78. streams
 são uma forma de generalizar arquivo, rede e outras operações que compartilham um conjunto comum de funções e usos
79. streams
 permite utilizar grandes quantidades de dados em pedaços menores
80. streams
 permite uma utilização eficiente de memória
81. 1. readable (STDIN)
 2. writable (STDOUT)
 3. duplex (TCP Sockets) três tipos de streams
82. !// 06 - readable and writable stream $loop = React\EventLoop\Factory!::create(); $readable = new ReadableResourceStream(STDIN, $loop); $writable = new WritableResourceStream(STDOUT, $loop); $readable!->on('data', function($chunk) use ($writable) { $writable!->write($chunk); }); $loop!->run(); !// echo 'hello world' | php streams-writable.php !// hello world
83. Promises e deferreds
84. deferred
 representa um trabalho que ainda não foi terminado
85. promise
 é um resultado retornado por algum código assíncrono
86. 1. unfulfilled - valor inicial e desconhecido
 2. fulfilled - valor retornado para a promise
 3. failed - ocorreu uma exceção durante a execução estados de uma promise
87. um objeto de deferred pode utilizar os métodos resolve() e reject() para mudar o estado de uma promise
88. as promises fornecem os métodos then(), done(), otherwise() e always()
89. !// 07 - deferred and promise $deferred = new React\Promise\Deferred(); $promise = $deferred!->promise(); $promise!->done(function($data) { echo 'Done: ' . $data . PHP_EOL; }); $deferred!->resolve('hello world'); !// Done: hello world
90. Caso de Uso 2
91. Caso de Uso 2
 aplicação que acessa um perfil do SpeakerDeck, obtém os links dos slides, acessa cada um deles e extrai o título, descrição, estrelas e visualizações
96. abordagem síncrona abordagem assíncrona 16,7s 3,8s
97. Outras bibliotecas
98. 1. Amp
 2. Swoole
 3. PHP-PM 
 4. Kraken PHP 5. Ratchet Outras bibliotecas
99. Conclusão
100. é importante conhecer outras abordagens para solução de problemas
101. a programação assíncrona é abordagem consolidada e comprovada
102. e a programação assíncrona em PHP é robusta e madura
103. Referências
104. bit.ly/referencias-palestra-async-php
105. Avalie!
106. bit.ly/avalie-palestra-async-php
107. Anúncio!
108. bit.ly/workshop-php74 Informações: será apresentado um histórico breve da linguagem, as principais funcionalidades do PHP 7.4 de forma prática como typed properties, arrow functions, spread operator, preloading, FFI entre outras e funcionalidades futuras do PHP 8.0.
109. @marcelgsantos speakerdeck.com/marcelgsantos Obrigado. Perguntas?