MixPHPV2.1：从多进程架构转向单线程协程的深层原因与技术解析

在 Mix V2.1 之前的版本一直采用与现在主流的 Swoole 框架一样基于多进程 SwooleServer 开发，V2.1 开始 Mix 全部基于 Swoole 的 Coroutine/Server 开发 (单线程协程)，让 Server 也可使用完全同步的编程方式，底层自动实现异步IO。

Reactor Manager Worker 多进程优缺点

Master Worker 的进程模型是一种应用广泛的传统模型，像 Nginx、PHP-FPM 均采用这种模型，但 Swoole 的模型中多了一个 Manager 进程。

优点：

• 可自行重启：

Reactor Manager Worker 进程架构最大的优点就是，当 Worker 出现任何异常，无需借助第三方 (如：supervisor、pm2) 即可由程序本身的 Manager 进程重启一个 Worker 进程。

• 可利用多CPU：

由于是多进程模型，Worker 进程执行在多个CPU中，因此可利用到多核。

• 阻塞影响小：

因为 Reactor 多线程负责连接处理，而多个 Worker 进程负责执行 PHP 代码，因此单个 Worker 的阻塞IO并不会影响其他请求 (协程模式，会影响到分配到该进程但没有执行完成的请求)

缺点：

• 编码复杂、不够灵活：

SwooleServer 在启动前与启动后 class 的属性操作的作用域，对不熟悉的用户非常不友好，容易掉坑，难以理解。处理一些全局业务时需要跨进程处理，带来并发安全锁的问题，且无法同时启动多个 Server 或者自由的在代码中随意启动停止 Server。

• 平滑shutdown困难：

由于程序执行在很多个 Worker 进程中，如果存在耗时任务，多进程模型很难精细的控制每个子进程执行完管道的全部请求，然后平滑有序的退出所有进程，SwooleServer 虽然提供了 异步安全重启特性 但是大部分框架是没有处理 onWorkerExit 的，用户也很难在框架基础上扩展。

单线程协程优缺点

单线程模型在新创软件领域非常流行，像 Redis、Node.js 都是单线程模型，而优缺点刚好与 Reactor Manager Worker 相反，但是 Mix 针对这些缺点提供了解决方案。

缺点：

• 无法自行重启：

Mix V2.1 这个问题普遍存在于所有单进程程序中，包括 Golang、Node.js 开发的程序，在出现致命异常时都会导致进程退出，由于是单进程所以无法自行重启，都需要借助第三方 (如：supervisor、pm2)

• 无法利用多CPU：

由于是单进程模型，执行在一个CPU中，因此和 Node.js 一样无法利用多核 (使用 docker 部署则无此问题)。

• 阻塞影响大：

单进程模型由于 Server 与业务逻辑一同执行在单个进程内，因此当遇到阻塞IO时，所有请求处理都会一起阻塞，导致响应时间变长，长时间的阻塞还会导致服务无法接收新的请求，Swoole 虽然 Hook 了大量的阻塞IO能支持协程，但还是有许多扩展是无法支持的，因此该问题最为突出。

优点：

• 编码简单、灵活：

由于是单进程单线程模型，加上 Server 全部基于 Swoole 的 Coroutine/Server 开发，完全同步的编程方式，因此代码非常简单易懂。也没有了多进程带来的：跨进程对象属性分歧问题，并发安全锁问题，Server 也可随意启动 N 个、随意停止。

• 平滑shutdown简单：

单线程模型，处理信号只需处理一个进程，退出也只需处理一个进程，由于是同步编程方式，退出的处理逻辑也非常简单易懂。

对缺点的解决方案

通过上面分析可以得出结论：单线程更加简单灵活，但是最大的缺点就是阻塞问题，和多CPU利用问题，Mix V2.1 如何解决这些问题：

• 多CPU利用：

与 Node.js 解决该问题的方法一样，通过多开进程来解决多CPU利用问题，由于同一个端口只能被一个程序绑定，因此多开只能绑定不同端口，势必增加了反向代理的复杂度，但在 Linux v3.10 或更高版本内核中加入了端口复用功能，Mix 内置的 Server 只需启动时增加 -r 参数即可在 Linux 中多开端口复用，达到与 Node.js 类似的解决多CPU利用的效果，查看范例。

• 阻塞：

单进程单线程模型中要彻底解决 PHP 历史遗留的阻塞IO问题，只能通过把阻塞代码集中放入到其他一个或者多个进程中去执行，类似 Swoole 的 Task，不同的是 Mix 获取执行结果是同步编程方式，Mix 会封装一个同步执行器，在代码中调用同步执行器传入一个闭包，闭包中包含阻塞IO调用代码，调用后同步获取结果（协程方式），该闭包的代码将通过 unixsocket 的方式传递到同步执行器的进程执行，执行完成后回传结果。该同步执行器进程与其他 Server 一样可自行添加代码，可在启动时增加 -r 参数端口复用多开，Mix 通过这种方式将阻塞代码集中在同步执行器进程中执行，彻底避免阻塞带来的影响。

解决这些问题后，综合考量单线程协程显然更加符合 Mix 短小精悍、简单易用的定位，Mix V2.1 是截止现在唯一全面使用 Coroutine/Server 的框架。