Swoole学习笔记（一）：架构概述

swoole虽然是标准的PHP扩展，实际上与普通的扩展不同。普通的扩展只是提供一个库函数。而swoole扩展在运行后会接管PHP的控制权，进入事件循环。
在swoole中，有一个master进程（父进程）和多个worker进程（子进程），这个和nginx，fpm属于同一种模型。

1.进程和子进程
关于进程的概念不多赘述，进程中最重要的两个部分，一是内存：包括堆栈，各种变量等等；二是上下文切换，如操作系统资源、信号量和自身状态等等；
子进程由父进程创建，但是子进程拥有独立的内存和上下文环境：
1）子进程会复制父进程的内存空间和上下文环境。注意，这里是复制，并不是共享内存，这和线程是不同的。
2）修改某个子进程的内存空间，不会修改父进程或其他子进程中的内存空间；
3）子进程会复制父进程的IO句柄(fd描述符)；

2.进程间的通讯方式
进程之间常见的通讯方式如下：
1）管道pipe：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。
2）命名管道FIFO：有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
3）消息队列MessageQueue：消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
4）共享存储SharedMemory：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。
5）信号量Semaphore：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
6）套接字Socket：套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。
7）信号 ( sinal ) ： 信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。
在swoole中，子进程间的通讯是通过共享内存实现的：

共享内存具有如下的特点：
共享内存不属于任何一个进程；
共享内存中分配的内存可以被任何进程访问，只要有这块共享内存的key值就好；
即使进程退出，共享内存仍然可以技术保留；

3.swoole的整体架构
swoole的整体架构如下：

swoole中进程间的通信是通过管道实现的。
1) master用来处理swoole核心的事件驱动
Main Reactor：总线程，负责线程任何调度
Reactor：线程，每一个子线程包含一个epoll实例的实现
2) manager
负责管理，不会运行任何用户层的业务逻辑，只负责进程的管理和分配
3) worker
主逻辑进程，处理来自客户端的请求
当woker进程被关闭，manager会重新拉起一个进程，保证woker的总数量
4) task
异步工作进程，处理耗时较长的任务

4.task与woker
task与woker之间是通过unix Sock管道进行通讯的，也可以通过消息队列进行实现

1.Task传递数据大小
数据小于8K，直接通过管道传递，数据大于8K，写入临时文件传递
2.Task传递对象
可以通过序列化传递一个对象的拷贝；
Task中对对象的改变不会反映到Worker进程中；
数据库连接，网络连接对象不可以传递。
3.Task的onFinish回调
Task的onFinish回调会发回调用task方法的Worker进程(投递者)

5.timer定时器
timer定时器用来替代crontab，来实现一个精度更高（毫秒级别）的定时器；
在1.7.x之前，timer是一个线程，这个线程会在一定的间隔唤醒，来检查各个定时器是否能够使用
这种方式有以下两个问题：
1）创建的定时器的数量有限，本轮还没循环完，下轮就又开始了；
2）容错性小，线程挂掉，整个定时器任务失效；

新版swoole采用注册一个epoll函数，如果超过timeout，这个函数会返回，去回调指定函数，检查内存中是否有可用的定时器
使用最小堆，存放timer