Server详解

启动server流程图

下图是官方的启动server的流程图 server启动流程图之前的入门篇介绍了创建一个http-server和websocket-server，这两种server都是继承自swoole\server的，所以下面讲的同样适用swoole入门篇的server

启动server前通常需要做以下三个步骤

实例化server对象，需要设定绑定ip和端口号
设置server启动前的配置选项
注册不同事件回调处理函数，官方文档中支持13种事件

图中$serv->start()后，会存在三种类型的进程（master，manager，worker、taskWorker），下节通过启动一个server，结合ps和pstree命令来查看启动server之后的进程结构

Server的进程模型

Server存在两种运行模式，单线程模式和进程模式，下面我们只介绍进程模式

先看如下server.php代码

$serv = new Swoole\Server('0.0.0.0', 9501, SWOOLE_PROCESS, SWOOLE_SOCK_TCP);

$serv->on('start', function ($server) {
    echo 'master进程ID：' . $server->master_pid . PHP_EOL;
    echo 'manager进程ID：' . $server->manager_pid . PHP_EOL;
    var_dump($server->setting);
});

$serv->on('WorkerStart', function (Swoole\Server $server, int $worker_id) {
    if ($server->taskworker) {
        echo 'taskWorker进程ID：' .$server->worker_pid . PHP_EOL;
    } else {
        echo 'worker进程ID：' .$server->worker_pid . PHP_EOL;
    }
});

$serv->start();

在命令行中输入php server.php启动server，在命令行会看到如下的打印信息

master进程ID：640
manager进程ID：641
array(4) {
  ["worker_num"]=>
  int(4)
  ["task_worker_num"]=>
  int(0)
  ["buffer_output_size"]=>
  int(2097152)
  ["max_connection"]=>
  int(7168)
}
worker进程ID：642
worker进程ID：643
worker进程ID：644
worker进程ID：645

代码中其实没有指定任何的server配置项，但是确打印出来了4个配置项，而且其中的worker进程的数量为4

使用ps aux | grep server.php

simon              656   0.0  0.0  4286452    832 s001  S+    1:19PM   0:00.00 grep --color=auto --exclude-dir=.bzr --exclude-dir=CVS --exclude-dir=.git --exclude-dir=.hg --exclude-dir=.svn server.php
simon              645   0.0  0.0  4375576   3196 s002  S+    1:19PM   0:00.00 php server.php
simon              644   0.0  0.0  4367384   3244 s002  S+    1:19PM   0:00.00 php server.php
simon              643   0.0  0.0  4375576   3192 s002  S+    1:19PM   0:00.00 php server.php
simon              642   0.0  0.0  4375576   3196 s002  S+    1:19PM   0:00.00 php server.php
simon              641   0.0  0.0  4377504    620 s002  S+    1:19PM   0:00.00 php server.php
simon              640   0.0  0.4  4389680  30768 s002  S+    1:19PM   0:00.14 php server.php

第一行使用grep命令产生的进程可以忽略，可以看到第二列的进程ID和之前启动server时打印的进程ID一致，而且worker进程的个数为swoole扩展自己定义

使用命令pstree -p 640，640为之前的master进程ID，打印出如下信息

-+= 00001 root /sbin/launchd
 \-+= 93751 simon /Applications/iTerm.app/Contents/MacOS/iTerm2
   \-+= 94118 simon /Applications/iTerm.app/Contents/MacOS/iTerm2 --server login -fp simon
     \-+= 94119 root login -fp simon
       \-+= 94120 simon -zsh
         \-+= 00640 simon php server.php
           \-+- 00641 simon php server.php
             |--- 00642 simon php server.php
             |--- 00643 simon php server.php
             |--- 00644 simon php server.php
             \--- 00645 simon php server.php

可以很清楚的看到进程之间的关系，下面看一下官方给出的进程结构图下图为官方给出的各种进程的主要处理的任务进程功能图

总结：

swoole启动一个Server后，会存在2+N+M个进程，N表示worker进程的个数，M为taskWorker进程个数

Master：是一个多线程程序
Manager

专门负责worker/task进程的fork操作和管理, manager的任务本来可以由master进程来负责，对于多线程的Master进程而言，想要多Worker进程就必须fork操作。通常，worker进程被误杀或者由于业务代码出现异常的原因会导致进程异常退出，Manager进程为了保证设计上master进程的稳定，将worker进程管理交给了manager进程

worker/taskWorker：

worker：主要业务逻辑都是都是在worker进程中处理
task：耗时任务一般都会在worker进程中将任务投递给这个进程处理

swoole所使用的这种进程架构模型，创始人韩天峰-Rango在慕课网写了一篇手记文章来深度讲述，请移步慕课网手记传送门阅读

事件回调函数

之前慕课手机那篇文章中介绍到请求过来最后都会转化成一个事件，根据绑定的事件回调函数来进行处理。结合入门篇讲到的http-server的onRequest事件回调，websocket-server的onHandShake、onOpen、onMessage事件回调，还有如下事件回调

onStart
onShutDown
onManagerStart
onManagerStop
onWorkerStart
onWorkerError
onWorkerExit
onWorkerStop
onTask
onFinish
onConnect
onReceive
onClose

下面以代码来演示一下各个事件的触发，server.php代码如下

$serv = new Swoole\Server('0.0.0.0', 9501, SWOOLE_PROCESS, SWOOLE_SOCK_TCP);

$serv->set([
    'worker_num' => 2,
    'task_worker_num' => 1,
    'reload_async' => true
]);

// 下面所有事件回调的详细介绍请查看官方文档，以更加全面了解
$serv->on('start', function (Swoole\Server $server) {
    echo '触发了Start事件回调' . PHP_EOL;
    echo 'master进程ID：' . $server->master_pid . PHP_EOL;
    echo 'manager进程ID：' . $server->manager_pid . PHP_EOL;
});
// 整个服务停止时触发的回调
$serv->on('ShutDown', function (Swoole\Server $server) {
    echo '触发了ShutDown事件回调' . PHP_EOL;
});

// manager进程启动时触发的回调
$serv->on('ManagerStart', function (Swoole\Server $server) {
    echo '触发了ManagerStart事件回调' . PHP_EOL;
});
// manager进程结束时触发的回调
$serv->on('ManagerStop', function (Swoole\Server $server) {
    echo '触发了ManagerStop事件回调' . PHP_EOL;
});


// worker/taskWorker进程启动时触发的回调
$serv->on('WorkerStart', function (Swoole\Server $server, int $worker_id) {
    echo '触发了WorkerStart事件回调，' .
        ($server->taskworker === true ?
            'taskWorker进程PID为' . $server->worker_pid :
            'Worker进程PID为' . $server->worker_pid) . PHP_EOL;
    // 使用php的Fatal Error模拟进程异常退出的错误，进程出错就可以触发WorkerError事件回调
    // 一般情况都会在业务代码使用try catch捕获异常，防止进程异常重启
    // 使用命令：php server.php >> test.txt   将命令行打印的信息输出到文本文件中查看
    // new fsfsdfds();
});
// worker/taskWorker进程异常触发的回调
$serv->on('WorkerError', function (Swoole\Server $server, int $worker_id) {
    echo '触发了WorkerError事件回调' . PHP_EOL;
});
$serv->on('WorkerExit', function (Swoole\Server $server) {
    echo '触发了WorkerExit事件回调' . PHP_EOL;
});
// 进程结束会触发此回调函数
$serv->on('WorkerStop', function (Swoole\Server $server, int $worker_id) {
    echo "触发了WorkerStop事件回调" . PHP_EOL;
});

$serv->on('Task', function (Swoole\Server $server, int $task_id, int $src_worker_id, $data) {
    echo '接收到了worker进程投递过来的任务，收到投递任务时发送的信息如下' . PHP_EOL;
    var_dump($data);
    // 通知worker进程任务处理完成
    sleep(3);
    $server->finish('task finish');
});
// 任务完成后的回调处理函数
$serv->on('Finish', function (Swoole\Server $server, int $task_id, string $data) {
    echo '接收到了任务完成的通知，任务完成传递过来的数据如下' . PHP_EOL;
    var_dump($data);
});


// 客户端建立连接时触发的回调
$serv->on('Connect', function (Swoole\Server $server, int $fd, int $reactorId) {
    echo '触发了Connect事件回调' . PHP_EOL;
});
// 收到客户端发送过来的数据时触发的回调，
//如果启动的是udp服务，监听的是onPacket事件
$serv->on('Receive', function (Swoole\Server $server, int $fd, int $reactor_id, string $data) {
    echo '触发了Receive事件回调' . PHP_EOL;
    $server->task('发送给taskWorker进程的数据');
});
// 客户端或者服务端断开连接时触发的回调
$serv->on('Close', function (Swoole\Server $server, int $fd, int $reactorId) {
    echo '触发了Close事件回调' . PHP_EOL;
});

$serv->start();

使用命令php server.php启动TCPServer，会有如下打印信息

触发了ManagerStart事件回调
触发了Start事件回调
master进程ID：32855
manager进程ID：32856
触发了WorkerStart事件回调，taskWorker进程PID为32857
触发了WorkerStart事件回调，Worker进程PID为32858
触发了WorkerStart事件回调，Worker进程PID为32859

在新的命令行窗口通过使用kill -USR1 32855命令向主进程发送平滑重启worker和taskWorker进程，之前命令行会新增如下打印

触发了WorkerStop事件回调
触发了WorkerStop事件回调
触发了WorkerStop事件回调
触发了WorkerStart事件回调，Worker进程PID为33723
触发了WorkerStart事件回调，Worker进程PID为33724
触发了WorkerStart事件回调，taskWorker进程PID为33725

再通过一个swoole扩展提供的client客户端来连接前面启动的server，client.php代码如下

$client = new swoole_client(SWOOLE_SOCK_TCP);
if (!$client->connect('127.0.0.1', 9501, -1))
{
    exit("connect failed. Error: {$client->errCode}\n");
}
$client->send("hello world\n");
$client->close();

使用命令php client.php，会看到之前开启server的命令行窗口新增打印如下信息

触发了Connect事件回调
触发了Receive事件回调
触发了Close事件回调
接收到了worker进程投递过来的任务，收到投递任务时发送的信息如下
string(34) "发送给taskWorker进程的数据"
接收到了任务完成的通知，任务完成传递过来的数据如下
string(11) "task finish"

string(11) "task finish"，这行信息会延迟3秒打印，使用sleep(3)来模拟耗时操作，worker进程和taskWorker进程都是用来处理业务逻辑的进程，而taskWorker是专门用来处理这种耗时任务的

下面通过使用命令kill -SIGTERM 32855向master进程发送安全终止的信号，之前的server命令行窗口会新增如下打印信息

触发了WorkerStop事件回调
触发了WorkerStop事件回调
触发了WorkerStop事件回调
触发了ManagerStop事件回调
触发了ShutDown事件回调

上面演示了一个server启动到终止的完整生命周期，其中WorkerExit事件一直没有触发，暂未找到问题，不知道是不是一个bug。

server启动配置项

官方文档中的配置项，大概有以下几类，这里只做大概介绍，细节请移步官方文档

进程数和最大连接数相关配置

reactor-num：主进程内事件处理线程的数量，充分利用cpu资源，默认会和CPU核数一样
worker_num：启动的worker进程数
max_request：worker进程的最大任务数，主要作用是解决php进程内存溢出问题
max_conn：最大允许维持多少个TCP连接
task_worker_num：耗时任务taskWoker进程的个数
task_max_request：taskWorker进程的最大任务数，同max_request作用一样
task_tmpdir：投递任务时传递数据超过8180自己的，将会是用临时文件来存储数据，这个是设置临时文件的存放目录

worker进程和taskWorker进程通信模式相关配置

task_ipc_mode：worker和taskWorker进程通信方式，默认是使用unix socket通信
message_queue_key：task_ipc_mode使用消息队列的方式，那么需要通过这个来设置消息队列的key值

工作进程安全性相关具体的业务逻辑都是通过worker和taskWorker进程来处理的，如果代码存在漏洞，服务器的安全性就会降低，linux系统通过用户和用户组来控制权限，存在代码漏洞的情况下，也不至于服务器很容易被攻破

user：设置worker和taskWorker进程所属用户
group：设置worker和taskWorker进程所属用户组
chroot：设置worker/taskWorker进程的根目录，作用是隔离操作系统其它的目录

cpu亲和性设置

open_cpu_affinity：启用CPU亲和性设置，此特性会将swoole的reactor线程/worker进程绑定到固定的一个核上。可以避免进程/线程的运行时在多个核之间互相切换
cpu_affinity_ignore：用于设置不占用哪些CPU

日志文件等的配置

daemonize：让服务以守护进程的方式启动
reload_async：设置异步重启，启用次特性，worker进程会等待异步事件完成后再重启进程
pid_file：server启动时会将master进程的pid写入到此文件
log_file：设置运行期间的错误日志文件
log_level：设置什么等级的错误会被抛出
request_slowlog_file

ssl隧道加密相关当通信协议需要使用https、wss时，需要通过下面这些来设置证书。通常生产环境，证书的设置都会放在nginx来管理，nginx再把请求代理到上游服务器

ssl_cert_file
ssl_key_file
ssl_method
ssl-ciphers
ssl-verify-peer
ssl_client_cert_file
ssl_allow_self_signed

协程相关配置

enable_coroutine：是否开启事件回调中自动创建协程，影响的事件回调请看官方文档
max_coroutine：设置当前worker进程能创建的最大协程数量
task_enable_coroutine：设置当前taskWorker进程能创建的最大协程数量，这个特性在V4.2.12版本才支持

swoole也可以使用代码的方式来创建协程，这样灵活性相对于配置的方式会更好，我只需要在我需要用到协程的地方用代码开启 8. 协议相关配置之前入门篇内容的http-server、ws-server，启动服务式，onStart事件回调中将$server->setting打印出来，就可以看到，没通过set方法设置配置项，但是会打印出很多配置项，其中就有下面这些配置项，可以自行去修改之前的入门篇的server代码，将配置项打印出来查看

open_http_protocol
open_http2_protocol
open_websocket_protocol
open_mqtt_protocol
open_websocket_close_frame

其它没有提到的都是一些和TCP底层相关配置项，这块内容讲起来需要很多前置知识，对于web开发来说基本也用不上，这里就不做介绍，需要了解请自行查看官方文档

总结：

Server篇以多线程+多进程的架构为主线，结合事件回调和启动前的配置项，来理解server启动背后发生了什么。官方文档还详细介绍了server的属性和方法，这些内容请移步文档中查看。

# Server详解

# 启动server流程图

# Server的进程模型

# 事件回调函数

# server启动配置项

Server详解

启动server流程图

Server的进程模型

事件回调函数

server启动配置项