我们知道 JavaScript 自从有了 Generator 之后,就有了各种基于 Generator 封装的协程。其中hprose 中封装的 Promise 和协程库实现了跟 ES2016 的 async/await 一样的功能,并且更加灵活。我们还知道 PHP语言自从 5.5 之后,也引入了 Generator,同样也有了各种基于它封装的PHP 协程库,hprose 同样也为 PHP 提供的跟 JavaScript 版本类似的 Promise 和协程库。下面我们就来看一下它跟 swoole 结合的效果。
为什么需要异步方式
一个函数执行之后,在它后面顺序编写的代码中,如果能够直接使用它的返回结果或者它修改之后的引用参数,那么我们通常认为该函数是同步的。
而如果一个函数的执行结果或者其修改的引用参数,需要通过设置回调函数或者回调事件的方式来获取,而在其后顺序编写的代码中无法直接获取的话,那么我们通常认为这样的函数是异步的。
PHP 提供的大部分函数都是同步的。通常我们会有一个误解,那就是容易把同步和阻塞当成同一个概念,但实际上同步代码不一定都是阻塞的,只是同步代码对阻塞天然友好,当同步代码和阻塞结合时,代码通常是简单易懂的。
阻塞带来的问题是当前线程(或进程)会陷入等待,一直等到阻塞结束,这样就会造成线程(或进程)资源的浪费。所以,通常认为阻塞是不够高效的。
但是如果要编写非阻塞代码,使用同步方式会变得有些复杂,且不够灵活。同步方式的非阻塞代码通常会使用 select 模式,例如 curl_multi_select , stream_select ,socket_select 等就是 PHP 中提供的一些典型的 select 模式的函数。
我们说它复杂且不够灵活是有理由的,例如使用上面的 select 模式编写同步的非阻塞代码时,我们需要先构造一个并发任务的列表,之后手动构造循环来执行这些并发的任务,在循环开始之后,虽然这几个任务可以并发,但是这个循环相对于其后的代码总体上仍然是阻塞的,我们要想拿到这些并发任务的结果时,仍然需要等待。 select 虽然可以同时等待多个任务中某一个或几个就位后,再执行后续操作,但仍然有一部分时间是被等待消耗掉的。而且如果是纯同步非阻塞的情况下,我们也很难在循环开始后,动态添加更多的任务到这个循环中去。
所以,如果我们希望程序能够更加高效,更加灵活,就需要引入异步方式。
传统的异步方式有什么问题
一提到异步模式,大家脑子中的第一印象可能就是 回调、回调、回调 。是的,这是最简单最直接也是之前最常见的异步模式。只要在调用异步函数时设置一个或多个回调函数,函数就会在完成时自动调用回调函数。或者为一个对象设置一堆事件,之后调用该对象上的某个异步方法,虽然这个异步方法本身可能不再需要设置回调函数,但是设置的这堆事件实际上跟回调函数所起到的作用是一样的。
如果你的程序逻辑够简单,简单的一两层回调也许并不会让你觉得异步方式的编程有什么麻烦。但如果你的程序逻辑一旦有些复杂,你可能就会被层层回调搞得疲惫不堪了。当然,实际上你的程序需要层层回调的原因,也许并不是你的程序逻辑真的复杂,而是你没有办法将回调函数中的参数结果传出来,所以,你就不得不将另一个回调函数传进去。
我们来举一个简单的例子,假设我们有 1 个同步函数:
function sum($a, $b) {
return $a + $b;
}
然后我们按照下面的方式去调用它:
$a = sum(1, 2);
$b = sum($a, 3);
$c = sum($b, 4);
var_dump(array($a, $b, $c));
虽然上面的代码很不精简,但我们要表达的意图很明确,而且代码看起来很清楚。
那接下来我们把这个函数换成一个形式上的异步函数,例如:
function async_sum($a, $b, $callback) {
$callback($a + $b);
}