[PHP知识库]Swoole 核心概念

Swoole 是一个使用纯 C 语言编写的（Swoole 4 开始逐渐改为通过 C++ 编写），基于异步事件驱动和协程的并行网络通信引擎，为PHP提供高性能网络编程支持。

可以看到，这段介绍 swool 的话中包含了很多关键词，如事件、异步、协程、并行、网络通信引擎等。那这些关键词分别是什么意思呢？

什么是事件？

某一刻发生的动作可以称之为事件，比如：js 中的鼠标和键盘点击事件

什么是异步方式？

在介绍异步方式之前，先了解一下同步、异步、阻塞以及非阻塞的概念。

同步机制和异步机制

网络通信中的同步机制和异步机制是描述通信模式的概念。

同步机制，是指发送方发送请求后，需要等待接收到接收方发回的响应后，才接着发送下一个请求；

异步机制，和同步机制正好相反，在异步机制中，发送方发出一个请求后，不等待接收方响应这个请求，就继续发送下个请求。

在同步机制中，所有的请求在服务器端得到同步，发送方和接收方对请求的处理步调是一致的；

在异步机制中所有来自发送方的请求形成一个队列，接收方处理完成后通知发送方。

阻塞和非阻塞

阻塞和非阻塞用来描述进程处理调用的方式，在网络通信中，主要指网络套接字Socket的阻塞和非阻塞方式，而Socket的实质也就是IO操作。

Socket的阻塞调用方式为，调用结果返回之前，当前线程从运行状态被挂起，一直等到调用结果返回之后，才进入就绪状态，获取CPU后继续执行；

Socket的非阻塞调用方式和阻塞调用方式正好相反，在非阻塞方式中，如果调用结果不能马上返回，当前线程也不会被挂起，而是立即返回执行下一个调用。

注意

在网络通信中，经常可以看到有人将同步和阻塞等同、异步和非阻塞等同。

事实上，这两对概念有一定的区别，不能混淆。两对概念的组合，就会产生四个新的概念，同步阻塞、异步阻塞、同步非阻塞、异步非阻塞。

同步阻塞方式

发送方向接收方发送请求后，一直等待响应；接收方处理请求时进行的10操作如果不能马上得到结果，就一直等到返回结果后，才响应发送方，期间不能进行其他工作。比如，在超市排队付账时，客户(发送方)向收款员(接收方)付款(发送请求)后需要等待收款员找零，期间不能做其他的事情；而收款员要等待收款机返回结果(IO操作)后才能把零钱取出来交给客户(响应请求)，期间也只能等待，不能做其他事情。这种方式实现简单，但是效率不高。

同步非阻塞方式

发送方向接收方发送请求后，一直等待响应；接收方处理请求时进行的IC操作如果不能马上得到结果，就立即返回，去做其他事情，但由于没有得到请求处理结果不响应发送方，发送方一直等待。一直到IO操作完成后，接收方获得结果响应发送方后，接收方才进入下一次请求过程。在实际中不使用这种方式。

异步阻塞方式

发送方向接收方发送请求后，不用等待响应，可以接着进行其他工作;接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果，就一直等到返回结果后，才响应发送方，期间不能进行其他工作。这种方式在实际中也不使用。

异步非阻塞方式

发送方向接收方发送请求后，不用等待响应，可以继续其他工作；接收方处理请求时进行的IO操作如果不能马上得到结果，也不等待而是马上返回去做其他事情。当IO操作完成以后，将完成状态和结果通知接收方，接收方再响应发送方。

继续使用在超市排队付账的例子。客户(发送方)向收款员(接收方)付款(发送请求)后在等待收款员找零的过程中，还可以做其他事情，比如打电话、聊天等；而收款员在等待收款机处理交易(IO操作)的过程中可以帮助客户将商品打包，当收款机产生结果后，收款员给客户结账(响应请求)。

在四种方式中，这种方式是发送方和接收方通信效率最高的一种。而异步方式通常指异步非阻塞方式。

协程

协程（Coroutine，又称微线程）是一种比线程更加轻量级的存在，协程不是被操作系统内核所管理，而完全是由程序所控制。协程与线程以及进程的关系见下图所示。

协程可以比作子程序，但执行过程中，子程序内部可中断，然后转而执行别的子程序，在适当的时候再返回来接着执行。协程之间的切换不需要涉及任何系统调用或任何阻塞调用

协程只在一个线程中执行，是子程序之间的切换，发生在用户态上。而且，线程的阻塞状态是由操作系统内核来完成，发生在内核态上，因此协程相比线程节省线程创建和切换的开销

协程中不存在同时写变量冲突，因此，也就不需要用来守卫关键区块的同步性原语，比如互斥锁、信号量等，并且不需要来自操作系统的支持。

协程适用于IO阻塞且需要大量并发的场景，当发生IO阻塞，由协程的调度器进行调度，通过将数据流yield掉，并且记录当前栈上的数据，阻塞完后立刻再通过线程恢复栈，并把阻塞的结果放到这个线程上去运行。

并行

并行即同时进行

网络通信

网络就是程序之间的数据交互的连接，从而达到资源共享和通信的目的。通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。网络通信是通过网络将各个独立的设备进行连接，通过信息交换实现人与人，人与计算机，计算机与计算机之间的通信，网络通信的结构分为C/S和B/S，网络通信最重要的就是网络通信协议。例如：TCP、UDP、HTTP、WebSocket等。