用 PHP 编写 http 服务器

概述

众所周知，我们一般使用 PHP 开发Web程序时需要使用到比如Apache或Nginx等Web服务器来支持，那么有没有办法直接使用PHP开发HTTP服务器，答案当然是可以的，最近看了一遍Workerman框架的源码，于是自己仿照写了一个简易的HTTP服务器，学习为主。本文涉及到知识点包括：

PHP Socket编程
网络 IO 模型
PHP libevent
PHP 多进程
PHP 扩展信号

如何编写 HTTP 服务器

下面是一个简易版HTTP服务器，HTTP 是应用层，其实底层用的是 TCP，在TCP 的基础上包了一层 HTTP的协议。代码如下：

require_once 'Http.php';
$socket = stream_socket_server("0.0.0.0:2345", $errno, $errstr);

if (!$socket) {
    echo "$errstr ($errno)<br />\n";
} else {
    while (true) {
        $conn = @stream_socket_accept($socket);
        if ($conn)
        {
            $data = Http::encode('Hi world');
            fwrite($conn, $data);
            fclose($conn);
        } else {
            echo "no newSocket\n";
        }
    }
}

几行代码就可以实现一个简单的 web 服务器，在 shell 下面执行下面命令，在浏览器输入：http://127.0.0.1:2345/ 即可看到 Hi world。

php  simple_http_server.php

上面那那种构架，阻塞模式，要等前一个处理完了，才能处理下一个。所以流量稍微大一点，就会处理不过来。那我们可以改进一下，变成多进程模式。

require_once 'Http.php';
$socket = stream_socket_server("0.0.0.0:2345", $errno, $errstr);

if (!$socket) {
    echo "$errstr ($errno)<br />\n";
} else {
    while (true) {
       
       if (pcntl_fork() == 0)
       {
            $conn = @stream_socket_accept($socket);
            
            if ($conn)
            {
                $data = Http::encode('Hi world');
                fwrite($conn, $data);
                fclose($conn);
            } else {
                echo "no newSocket\n";
            }
       }
    }
}

这种模式最大的问题是，进程/线程创建和销毁的开销很大。所以上面的模式没办法应用于非常繁忙的服务器程序

高性能的服务器

其实IO复用的历史和多进程一样长，Linux很早就提供了 select 系统调用，可以在一个进程内维持1024个连接。后来又加入了poll系统调用，poll做了一些改进，解决了 1024 限制的问题，可以维持任意数量的连接。但select/poll还有一个问题就是，它需要循环检测连接是否有事件。这样问题就来了，如果服务器有100万个连接，在某一时间只有一个连接向服务器发送了数据，select/poll需要做循环100万次，其中只有1次是命中的，剩下的99万9999次都是无效的，白白浪费了CPU资源。

直到Linux 2.6内核提供了新的epoll系统调用，可以维持无限数量的连接，而且无需轮询，这才真正解决了 C10K 问题。现在各种高并发异步IO的服务器程序都是基于epoll实现的，比如Nginx、Node.js、Erlang、Golang。像 Node.js 这样单进程单线程的程序，都可以维持超过1百万TCP连接，全部归功于epoll技术。

libevent是一个轻量级的基于事件驱动的高性能的开源网络库，并且支持多个平台，依据系统提供的select，poll和epoll方法来进行I/O复用，但是针对于多个系统平台上的不同的I/O复用实现方式，libevent进行了重新的封装，并提供了统一的API接口。libevent在实现上使用了事件驱动这种机制。

我们通过多进程 + libevent 来构架 web 服务器，结构图如下：

具体的代码可以到 demo, 执行 php demo.php start 即可。

压力测试

硬件是自己 Mac pro，依据 1000 并发重复 100次进行测试：

先测试一个 Nginx + fpm ，siege -c 1000 -r 100 http://yii2.localhost/ 结果如下：

再测试自己写的服务器 siege -c 1000 -r 100 http://127.0.0.0:2345

自己写的服务器成功率几乎是 Nginx + fpm 的 2 倍。