Асинхронный PHP

* Разбираемся в блокирующих и неблокирующих операциях в PHP.
* Структура Event Loop и асинхронных примитивов, таких как Promise изнутри.
* Генераторы как способ управления потоком исполнения программы.
* Современные подходы реализации кооперативной многозадачности в PHP.
* Что нас ждет в PHP 8.

Transcript

1. Асинхронный Антон Шабовта
2. Теория Асинхронность Способность программной системы не блокировать поток выполнения. Асинхронная операция Операция не блокирующая поток выполнения программы до своего завершения.
3. Блокирующие операции public function update(User $user) { try { $sql = 'UPDATE users SET ...'; return $this->connection->execute($sql, $user->data()); } catch (\PDOException $error) { log($error->getMessage()); } return 0; }
4. Блокирующие операции public function update(User $user) { try { $sql = 'UPDATE users SET ...'; return $this->connection->execute($sql, $user->data()); } catch (\PDOException $error) { log($error->getMessage()); } return 0; }
5. public function update(User $user) { try { $sql = 'UPDATE users SET ...'; return $this->connection->execute($sql, $user->data()); } catch (\PDOException $error) { log($error->getMessage()); } return 0; } Блокирующие операции
6. Блокирующие операции I/O • Файловая система: fwrite, file_get_contents, etc.
7. Блокирующие операции I/O • Файловая система: fwrite, file_get_contents, etc. • Базы Данных: \PDOConnection, \RedisClient, etc.
8. Блокирующие операции I/O • Файловая система: fwrite, file_get_contents, etc. • Базы Данных: \PDOConnection, \RedisClient, etc. • Процессы: exec, system, proc_open, etc.
9. Блокирующие операции I/O • Файловая система: fwrite, file_get_contents, etc. • Базы Данных: \PDOConnection, \RedisClient, etc. • Процессы: exec, system, proc_open, etc. • stdin/stdout: readline, echo, print, etc.
10. Блокирующие операции Прочие • Таймеры: sleep, usleep
11. Асинхронный клиент public function execAsync(string $query, array $params = []) { $socket = stream_socket_client('127.0.0.1:3306', ...); stream_set_blocking($socket, false); $data = $this->packBinarySQL($query, $params); socket_write($socket, $data, strlen($data)); }
12. Асинхронный клиент public function execAsync(string $query, array $params = []) { $socket = stream_socket_client('127.0.0.1:3306', ...); stream_set_blocking($socket, false); $data = $this->packBinarySQL($query, $params); socket_write($socket, $data, strlen($data)); }
13. Асинхронный клиент public function execAsync(string $query, array $params = []) { $socket = stream_socket_client('127.0.0.1:3306', ...); stream_set_blocking($socket, false); $data = $this->packBinarySQL($query, $params); socket_write($socket, $data, strlen($data)); }
14. Асинхронный клиент public function execAsync(string $query, array $params = []) { $socket = stream_socket_client('127.0.0.1:3306', ...); stream_set_blocking($socket, false); $data = $this->packBinarySQL($query, $params); socket_write($socket, $data, strlen($data)); }
15. Асинхронный клиент public function execAsync(string $query, array $params = []) { $socket = stream_socket_client('127.0.0.1:3306', ...); stream_set_blocking($socket, false); $data = $this->packBinarySQL($query, $params); socket_write($socket, $data, strlen($data)); }
16. Асинхронный клиент public function execAsync(string $query, array $params = []) { ... $data = $this->packBinarySQL($query, $params); socket_write($socket, $data, strlen($data)); return ??? }
18. Promise onResolve onReject
19. Promise onResolve onReject Data
20. Promise onResolve onReject Error
21. interface Promise { const STATUS_PENDING = 0, STATUS_RESOLVED = 1, STATUS_REJECTED = 2 ; public function onResolve(callable $callback); public function onReject(callable $callback); public function resolve($data); public function reject(\Throwable $error); }
22. и Deferred Promise resolve reject
23. Асинхронный клиент public function execAsync(string $query, array $params = []) { $deferred = new Deferred; $socket = stream_socket_client('127.0.0.1:3306', ...); stream_set_blocking($socket, false); $data = $this->packBinarySQL($query, $params); socket_write($socket, $data, strlen($data)); return $deferred->promise(); }
24. Асинхронный клиент $promise = $this->execAsync($sql, $user->data()); $promise->onResolve(function (int $rows) { echo "Affected rows: {$rows}"; }); $promise->onReject(function (\Throwable $error) { log($error->getMessage()); });
26. Клиент
27. Клиент OC
28. Клиент OC
29. Клиент OC
30. Клиент OC
31. Клиент OC
32. public static function run() { while (true) { stream_select($readSockets, $writeSockets, null, 0); foreach ($readSockets as $i => $socket) { call_user_func(self::readCallbacks[$i], $socket); } // Do same for write sockets } }
33. public function execAsync(string $query, array $params = []) { $deferred = new Deferred; ... Loop::onReadable($socket, function ($socket) use ($deferred) { $deferred->resolve(socket_read($socket)); }); return $deferred->promise(); }
37. Реализации 你懂中文吗
38. $connection = (new ConnectionFactory)->createLazyConnection(); $promise = $connection->query('UPDATE users SET ...'); $promise->then( function (QueryResult $command) { echo count($command->resultRows) . ' row(s) in set.'; }, function (Exception $error) { echo 'Error: ' . $error->getMessage(); });
39. $connection = (new ConnectionFactory)->createLazyConnection(); $promise = $connection->query('UPDATE users SET ...'); $promise->then( function (QueryResult $command) { echo count($command->resultRows) . ' row(s) in set.'; }, function (Exception $error) { echo 'Error: ' . $error->getMessage(); });
40. $connection = (new ConnectionFactory)->createLazyConnection(); $promise = $connection->query('UPDATE users SET ...'); $promise->then( function (QueryResult $command) { echo count($command->resultRows) . ' row(s) in set.'; }, function (Exception $error) { echo 'Error: ' . $error->getMessage(); });
41. $connection = (new ConnectionFactory)->createLazyConnection(); $promise = $connection->query('UPDATE users SET ...'); $promise->then( function (QueryResult $command) { echo count($command->resultRows) . ' row(s) in set.'; }, function (Exception $error) { echo 'Error: ' . $error->getMessage(); });
42. $connection = (new ConnectionFactory)->createLazyConnection(); $promise = $connection->query('UPDATE users SET ...'); $promise->then( function (QueryResult $command) { echo count($command->resultRows) . ' row(s) in set.'; }, function (Exception $error) { echo 'Error: ' . $error->getMessage(); });
43. $promise ->then(function ($data) { return new Promise(...); }) ->then(function ($data) { ... }, function ($error) { log($error); }) ...
44. $promise ->then(function ($data) { return new Promise(...); }) ->then(function ($data) { ... }, function ($error) { log($error); }) ... для корректного подключения к
45. $pool = Mysql\pool("host=127.0.0.1 port=3306 db=test"); try { $result = yield $pool->query("UPDATE users SET ..."); echo $result->affectedRows . ' row(s) in set.'; } catch (\Throwable $error) { echo 'Error: ' . $error->getMessage(); }
46. $pool = Mysql\pool("host=127.0.0.1 port=3306 db=test"); try { $result = yield $pool->query("UPDATE users SET ..."); echo $result->affectedRows . ' row(s) in set.'; } catch (\Throwable $error) { echo 'Error: ' . $error->getMessage(); }
47. Генераторы function gen($counter) { yield $counter++; echo "A"; yield $counter; echo "B"; yield ++$counter; }
48. Генераторы $generator = gen(1); // instanceof \Iterator foreach ($generator as $value) { echo $value; } while ($generator->valid()) { echo $generator->current(); $generator->next(); }
49. Генераторы function gen($counter) { yield $counter++; echo "A"; yield $counter; echo "B"; yield ++$counter; } echo $generator->current(); 1
50. Генераторы function gen($counter) { yield $counter++; echo "A"; yield $counter; echo "B"; yield ++$counter; } $generator->next(); 1A
51. Генераторы function gen($counter) { yield $counter++; echo "A"; yield $counter; echo "B"; yield ++$counter; } echo $generator->current(); 1A2
52. Генераторы function gen($counter) { yield $counter++; echo "A"; yield $counter; echo "B"; yield ++$counter; } $generator->next(); 1A2B
53. Генераторы function gen($counter) { yield $counter++; echo "A"; yield $counter; echo "B"; yield ++$counter; } echo $generator->current(); 1A2B3
54. function printer() { while (true) { echo yield; } } $print = printer(); $print->send('Hello'); $print->send(' PHPRussia'); $print->send(' 2019!'); Корутины
55. function printer() { try { echo yield; } catch (\Throwable $e) { echo $e->getMessage(); } } printer()->throw(new \Exception('Ooops...')); Корутины
56. Компонент программы, который поддерживает остановку и продолжение выполнения с сохранением текущего состояния. Корутины
57. Генераторы и class Generator { public function send($data); public function throw(\Throwable $error); } class Promise { public function resolve($data); public function reject(\Throwable $error); }
58. Генераторы и function recoil(\Generator $generator) { $promise = $generator->current(); $promise->onResolve(function($data) use ($generator) { $generator->send($data); recoil($generator); }; $promise->onReject(function ($error) use ($generator) { $generator->throw($error); recoil($generator); }); }
59. Генераторы и function recoil(\Generator $generator) { $promise = $generator->current(); $promise->onResolve(function($data) use ($generator) { $generator->send($data); recoil($generator); }; $promise->onReject(function ($error) use ($generator) { $generator->throw($error); recoil($generator); }); }
60. Генераторы и function recoil(\Generator $generator) { $promise = $generator->current(); $promise->onResolve(function($data) use ($generator) { $generator->send($data); recoil($generator); }; $promise->onReject(function ($error) use ($generator) { $generator->throw($error); recoil($generator); }); }
61. Генераторы и function recoil(\Generator $generator) { $promise = $generator->current(); $promise->onResolve(function($data) use ($generator) { $generator->send($data); recoil($generator); }; $promise->onReject(function ($error) use ($generator) { $generator->throw($error); recoil($generator); }); }
62. Кооперативная многозадачность public function update(User $user) { $this->database->update($user); $this->searchIndex->update($user); $this->cache->update($user); }
63. Кооперативная многозадачность
64. Кооперативная многозадачность
65. Кооперативная многозадачность
66. Кооперативная многозадачность
67. Тип многозадачности, при котором следующая задача выполняется только после того, как текущая задача явно объявит себя готовой отдать процессорное время другим задачам. Кооперативная многозадачность
69. Обработка запроса в
70. Обработка запроса в
71. Обработка запроса в
72. Обработка запроса в Плюсы • Простая обработка ошибок
73. Обработка запроса в Плюсы • Простая обработка ошибок • Не думаем про память
74. Обработка запроса в Плюсы • Простая обработка ошибок • Не думаем про память
75. Обработка запроса в Минусы • Ограничение количества процессов
76. Обработка запроса в Минусы • Ограничение количества процессов • Затраты на Context Switch
78. Асинхронный сервер
79. Асинхронный сервер Loop::run(function () { $app = new Application(); $app->bootstrap(); $sockets = [Socket\listen('0.0.0.0:80')]; $server = new Server($sockets, new CallableRequestHandler( function (Request $request) use ($app) { $response = yield $app->dispatch($request); return new Response(Status::OK, [], $response); }) ); yield $server->start(); });
80. Асинхронный сервер Loop::run(function () { $app = new Application(); $app->bootstrap(); $sockets = [Socket\listen('0.0.0.0:80')]; $server = new Server($sockets, new CallableRequestHandler( function (Request $request) use ($app) { $response = yield $app->dispatch($request); return new Response(Status::OK, [], $response); }) ); yield $server->start(); });
81. Асинхронный сервер Loop::run(function () { $app = new Application(); $app->bootstrap(); $sockets = [Socket\listen('0.0.0.0:80')]; $server = new Server($sockets, new CallableRequestHandler( function (Request $request) use ($app) { $response = yield $app->dispatch($request); return new Response(Status::OK, [], $response); }) ); yield $server->start(); });
82. Асинхронный сервер Loop::run(function () { $app = new Application(); $app->bootstrap(); $sockets = [Socket\listen('0.0.0.0:80'), Socket\listen('0.0.0.0:8080')]; $server = new Server($sockets, new CallableRequestHandler( function (Request $request) use ($app) { $response = yield $app->dispatch($request); return new Response(Status::OK, [], $response); }) ); yield $server->start(); });
83. Асинхронный сервер Loop::run(function () { $app = new Application(); $app->bootstrap(); $sockets = [Socket\listen('0.0.0.0:80')]; $server = new Server($sockets, new CallableRequestHandler( function (Request $request) use ($app) { $response = yield $app->dispatch($request); return new Response(Status::OK, [], $response); }) ); yield $server->start(); });
84. Асинхронный сервер Loop::run(function () { $app = new Application(); $app->bootstrap(); $sockets = [Socket\listen('0.0.0.0:80')]; $server = new Server($sockets, new CallableRequestHandler( function (Request $request) use ($app) { $response = yield $app->dispatch($request); return new Response(Status::OK, [], $response); }) ); yield $server->start(); });
85. Проблемы • Отсутствие стандартов ◦ Promise A+, ReactPHP, AMPHP
86. Проблемы • Отсутствие стандартов ◦ Promise A+, ReactPHP, AMPHP • Утечки памяти ◦ xdebug, strace
87. Проблемы • Отсутствие стандартов ◦ Promise A+, ReactPHP, AMPHP • Утечки памяти ◦ xdebug, strace • Блокирующие операции ◦ kelunik/loop-block
88. Проблемы • Отсутствие стандартов ◦ Promise A+, ReactPHP, AMPHP • Утечки памяти ◦ xdebug, strace • Блокирующие операции ◦ kelunik/loop-block • Поддержка библиотек ◦ Драйверы БД: Cassandra, InfluxDB, ClickHouse
89. Проблемы Указание типа class UserRepository { public function find(int $id): \Generator { $data = yield $this->db->query('...', $id); return User::fill($data); } }
90. Проблемы Указание типа class UserRepository { public function find(int $id): iterable { $data = yield $this->db->query('...', $id); return User::fill($data); } }
91. class UserRepository { public function find(int $id): Promise<User> { $data = await $this->db->query('...', $id); return User::fill($data); } }
92. class UserRepository { public function find(int $id): Promise<User> { $data = yield $this->db->query('...', $id); return User::fill($data); } }
93. Зачем запросов 8x
94. Зачем запросов 6x
95. Спасибо Вопросы