php 实现 select系统调用

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2023-06-07 10:51 10阅读 0赞

IO多路复用技术  这个功能被广泛使用,nginx redis nodejs 都在使用,多路是指多个客户端连接socket 复用 就是指复用小数几个进程

举个例子来理解IO多路复用

教室里有10个学生和1个老师,孩子不停的向老师提问,一个老师忙不过来了  学校只能给每位学生配一位老师,如果学生比作为客户端,教师当做成与客户端进行数据交互的服务器进程,则该教室的运营方式为多进程服务端的方式

有一天学校里来个牛逼老师,可以应对所有学生的回答,而且回答速度很快,不会让学生等待,现在一个教室只需要一位老师了,现在学生提问前必须举手,老师确认只有举手的学生提问后再回答问题,此时 这种方式就是I/O复用的方式运行

当启动select后 需要将三组不同的socket fd 加入到作为select的参数,fd集合也就是fd\_set 三组fd\_set 分别为 可读集合,可写集合 ,异常集合.这三组集合 有内核来维护,每当select 监控的这三个fd\_set 有 有可读或可写或异常出现的时候,就会通知调用方,调用方调用select后,调用方就被阻塞,等待可读可写异常事件的发生,一旦有事件发生,需要将这三个集合 由内核态copy到用户态中,然后调用方通过轮询的方式遍历所有fd,从中读取出可读可写异常的fd

<?php
            $port = 9501;
            $sock = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);
            socket_set_option($sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1);
            socket_bind($sock,0,$port);
            socket_listen($sock);
            //socket创建一把梭
    
            //将监听socket 加入到read fd set中去 因为select也要监听监听socket上发生的事件
            //比如有客户端连接过来 就监听到了
            $clients = [$sock];
            while(1){
                    //select 对读写socket 的数字是引用,为了保证$clients不被改变 copy一份
                    $read = $clients;
                    $write = null;
                    $expect = null;
                    
                    //第四个参数 可以为null 0,和具体的某个值
                    //null 表示 select一直阻塞 知道监听发生变化
                    //0  表示 不断调用select 执行后立马返回,然后继续  即非阻塞
                    // >0 表示在规定时间内超时
                    if(socket_select($read,$write,$expect,null) < 1){
                            continue;
                    }
    
                    //判断监听socket 是否有变化 如果有的话 就是客户端发生了连接操作
                    if(in_array($sock,$read)){
                            //将客户端socket加入到clients数组中
                            $clients[]=$newSock=socket_accept($sock);
                            $key = array_search($sock,$read);
                            unset($read[$key]);
                    }
    
    
                    if(count($read)>0){
                            $msg = 'hi world';
                            foreach($read as $read_sock){
                                    //从 可读取的fd中读取出数据 ,然后发给其他的客户端
                                    $content = socket_read($read_sock,1024);
                                    foreach($clients as $client_sock){
                                            if($client_sock != $sock && $newSock != $client_sock){
                                            socket_write($client_sock,$content,strlen($content));
                                            }
    
                                    }
                            }
                    }
    
    
            }

客户端代码

<?php
    set_time_limit(0);
    $port = 9501;
    $client = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);
    //var_dump($client);die;
    
    socket_connect($client,'47.97.192.163',$port);
    
    socket_write($client,'i am client');
    
    while(1){
    
            $responce = socket_read($client,1024);
            var_dump($responce);
    }
    socket_close($client);

运行服务端代码 同时开启三个客户端连接

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pheWxhb3pob3U_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

监听 server端进程 可以看到

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pheWxhb3pob3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

int socket\_select ( array &$read , array &$write , array &$except , int $tv\_sec \[, int $tv\_usec = 0 \] )

值得注意的是$read，$write，$except三个参数前面都有一个&，也就是说这三个参数是引用类型的，是可以被改写内容的．在上面代码案例中，服务器代码第一次执行的时候，我们要把需要监听的所有fd全部放到了read数组中，然而在当系统经历了select后，这个数组的内容就会发生改变，由原来的全部read fds变成了只包含可读的read fds，这也就是为什么声明了一个client数组，然后又声明了一个read数组，然后read = client．如果我们直接将client当作socket\_select的参数，那么client数组内容就被修改．假如有5个用户保存在client数组中，只有1个可读，在经过socket\_select后client中就只剩下那个可读的fd了，其余4个客户端将会丢失，此时客户端的表现就是连接莫名其妙发生丢失了．

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pheWxhb3pob3U_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230601/16c18bae5c87492588b8e66641890bdc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2pheWxhb3pob3U_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230601/890cf9945f0d47118815d28608f098f0.png