一直让 PHP 程序员懵逼的同步阻塞异步非阻塞，终于搞明白了
大家好，我是码农先森。
经常听到身边写 Java、Go 的朋友提到程序异步、非阻塞、线程、协程，让系统性能提高到百万、千万并发，使我甚是惊讶属实羡慕。对于常年写 PHP 的我来说，最初听到这几个词时，脑袋一直处于蒙圈状态，回过头来看着自己手上同步阻塞的 PHP 代码，心想着「异步、非阻塞、线程、协程」到底是个什么东东，这么厉害嘛。其实 PHP 中也有线程、协程，但在日常的编程中几乎不会使用，原因是 PHP-FPM 多进程模式下并不支持线程、协程，使用 PHP 编程的程序员绝大多数都离不开 PHP-FPM 。这也就导致了 PHP 程序员对那些概念没有接触，那就更别提理解了，因此为了广大的 PHP 程序员同胞们能够和 Java、Go 的程序员对上话，特地对「同步、阻塞、异步、非阻塞」这几个概念进行了深度的分析，争取把 PHP 程序员的腰杆挺直溜。
按照惯例先上八股文这道菜：
- 同步阻塞：当一个操作被调用时，调用者将被阻塞，直到这个操作完成并返回结果。在此期间，调用者无法进行其他任务。
- 异步阻塞：当一个操作被调用时，调用者不会被阻塞，而是可以继续执行其他任务。然而，它仍然需要等待被调用的操作完成，并在操作完成后处理其结果。这个等待过程可能是阻塞的。
- 同步非阻塞：调用者发起一个操作后，不会被阻塞并可以继续执行其他任务。虽然调用者可以立即获得控制权，但它仍然需要等待操作完成才能处理结果。在等待的过程中，调用者可以主动轮询或者不断尝试获取操作结果，以避免长时间的阻塞。
- 异步非阻塞：调用者发起一个操作后，不会被阻塞并可以继续执行其他任务。同时，调用者也不需要等待操作完成来处理结果。相反，调用者可以注册一个回调函数或者使用类似事件驱动的机制，当操作完成后被自动触发回调函数来处理结果。
基础知识扎实的朋友看这个八股文就足以解惑了，不过看得懂八股文的毕竟是少数英俊帅气人，你说气不气人集颜值与才华于一体，别看说的就是各位看官「哈哈」。言归正传，那看不懂八股文的怎么搞？别急，且听我结合生活中的例子娓娓道来。
你每天上班匆匆路过的早餐店，今天额外的多人，你凑近一看原来是来了位身材高挑楚楚动人的美女服务员，结果你按耐不住心中的激动，今天高低得买两个馒头外加一杯豆浆，由于买的人太多，蒸好的馒头早已卖完，这时你只能等正在蒸的，期间你什么也干不了只能眼勾勾的干等着，那么这时的你是同步阻塞的。
由于来买早餐的人越来越多，离上班的时间也越来越近，你开始了骚动，每隔几分钟就问美女服务员馒头蒸好了没？此时的你不再干等，而是开始刷刷抖音看看工作群，因为你已经付钱了所以还是得等馒头，由于美女服务员太忙了没空主动告诉你，需要你自己不断地问，那么这时的你是同步非阻塞的。
过了高峰期人变少了，视野更广阔了，你看美女服务员更清楚了，结果你又开始眼勾勾的干等着，抖音也不刷了工作群的消息也不顾了。由于美女服务员不忙了，开始主动叫那位身穿格子衫背双肩包帅哥，馒头蒸好了，这时的你甩了甩头上的刘海，接过了美女服务员手中的馒头会心一笑，顺便还加了对方的微信，那么此时的你是异步阻塞的。
隔天你为了再睹芳容，又来到了这家早餐店，一向抠门的你甩手就点了两个肉包。这时美女服务员迎面笑脸告知你肉包还需耐心等待哦，蒸好了会微信通知你。在炎炎的夏日里你路上走的太匆忙，此时的你口渴难耐，就去隔壁小卖部买了瓶82年的可乐，还坐着吹了会空调。随着微信的一声叮咚，你起身去早餐店，接过了美女服务员手中的肉包，那么此时的你是异步非阻塞的。
有了美女服务员的投喂，你工作的干劲都十足了，同时应该也把「同步、阻塞、异步、非阻塞」这几个概念搞懂了吧。其实这里的同步异步和阻塞非阻塞，容易搞混淆就像你看美女服务员容易丢魂一样，在这个例子中同步异步需要关注的是「美女服务员是否会主动的通知你」，主动通知你那么对你来说就是异步的，需要你去询问那么对你来说就是同步的。阻塞非阻塞需要关注的点是「你是否是眼勾勾的干等着」，如果你只能干等那就是阻塞的，如果你还能干点其他的事情比如刷抖音、买82年的可乐，那么就是非阻塞的。
美女也看了道理也懂了，有的朋友们又要产生新的疑问了，那在程序中怎么体现、怎么用「同步、阻塞、异步、非阻塞」呢？那我们就开始上代码，毕竟看美女服务员的目的也是为了能够深入交往嘛，也就等同于实践上手了，你细品是不是这个理。
开整！
我们先来看同步阻塞的例子，使用 socket_create、socket_bind、socket_listen 函数创建绑定并监听了 8080 端口，然后一直阻塞在 socket_accept 函数上，直到有客户端连接的到来。传统的 PHP-FPM 就是同步阻塞的模式，不过 PHP-FPM 多进程模型，在接收到客户端连接 $client 后就交给由子进程进行后续的处理了，在这个例子只举例了单进程的模式。
<?php
// 同步阻塞模式
// 创建一个监听 Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
// 绑定 8080 端口
socket_bind($socket, '0.0.0.0', 8080);
// 开始监听
socket_listen($socket);
while(true){
// 会阻塞在这里，一直等着客户端来连接
// 结合刚刚的例子可以理解为，你一直在这里眼勾勾的干等馒头，啥也干不了
$client = socket_accept($socket);
if($client){
echo "客官来了" . PHP_EOL;
}
}
再来看看同步非阻塞的例子，同样也是监听了 8080 端口，不同的是将套接字 $socket 设置成了非阻塞模式。那么这种情况下将不会一直阻塞在 socket_accept 函数上，会继续往下执行，如果没有写其他的逻辑，就会出现放空炮的现象。这种模式在实际的编程中基本上不会采用，会把系统榨干，这一点值得注意一下，谁写了这样的代码就要拉出去罚站了。
<?php
// 同步非阻塞模式
// 创建一个监听 Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
// 绑定 8080 端口
socket_bind($socket, '0.0.0.0', 8080);
// 开始监听
socket_listen($socket);
// 这里设置成非阻塞
socket_set_nonblock($socket);
while(true){
// 不会阻塞在这里
$client = socket_accept($socket);
if($client){
echo "客官来了" . PHP_EOL;
}
// 会继续往下执行
// 结合刚刚的例子，可以在这里刷刷抖音、看看工作群消息等
// ...
// 如果你上面没有写任何的逻辑，这些最好 sleep 一下
// 不然 CPU 就会被榨干了，也就是说不要一直眼勾勾的盯着美女服务员会被吸干
// 要适当的休息一下
sleep(5);
}
继续接着看看异步阻塞的例子，还好有 Swoole 不然这种模式的例子都没有地方找了，这里感谢一下 Swoole 为 PHP 程序员做的贡献，让我们硬气了一回。构造一个 HTTP 服务并监听了 9501 端口，然后设置了针对 Request 的异步回调函数，但如果在回调函数里面使用了类似 sleep、PDO 等的 PHP 原生函数，就会阻塞整个进程，导致无法处理其他的 Requset 请求。这种情况下的程序性能直接和同步阻塞等同了，所以异步阻塞模式在实际的编程实践中也不常用，还不如使用同步阻塞模式了。这里提醒一点，在新版的 Swoole 中已经可以通过 HOOK 的方式支持 PHP 原生函数协程化了，这一点也值得庆幸。
<?php
// 异步阻塞模式
// 创建一个 Swoole 的异步 HTTP 服务器
$http = new Swoole\Http\Server('127.0.0.1', 9501);
// 设置异步回调函数
$http->on('request', function ($request, $response) {
// 阻塞了整个进程，使用 PHP 原生的 PDO、Redis 等都会阻塞当前进程
// 结合刚刚的例子，只能干等着，这里你啥也干不了
sleep(5);
$response->end("OK");
});
// 启动服务器
$http->start();
最后来看看异步非阻塞的例子，这种模式是目前在实践中性能最好的，和上面例子唯一不同的是在 Request 回调函数中使用了协程类，便不会阻塞整个进程，能够释放出 CPU 的控制权去处理其他的请求。当然在新版的 Swoole 中也不一定需要使用协程类，使用原生的函数同样不会阻塞进程了，这一点大大减低了 PHP 程序员编程的心智负担。
<?php
// 异步非阻塞模式
// 创建一个 Swoole 的异步 HTTP 服务器
$http = new Swoole\Http\Server('127.0.0.1', 9501);
// 设置异步回调函数
$http->on('request', function ($request, $response) {
// 不会阻塞整个进程，这里还可以使用类似其他的协程客户端
// swoole\Coroutine\MySQL
// swoole\Coroutine\Redis
// 结合刚刚的例子，这里你可以去刷抖音、买82年的可乐
// 也是说你有空去处理其他的请求了，不用这里干等
// 等5秒过后，又可以回来继续向下执行，接过肉包之后你就可以上班去了，虽然你有百般不舍。
Co::sleep(5);
$response->end("OK");
});
// 启动服务器
$http->start();
虽然你依然忘不了早餐店美女服务员的容颜，但空空的口袋催促着你赶紧去上班了。看到这里你既欣赏了美女的容颜，同时又把「同步、阻塞、异步、非阻塞」也搞懂了，简直两全其美，了解了这些概念对以后学习 Go 语言也大有裨益。但是大家都知道这么一个道理，看懂了并不等于真的懂了，很多人一看就会一做就废，因此最好自己上手实践一下，在知中行，在行中知，做到知行合一，就像看美女服务员不是目的而是想要更深入一步交流，就此打住哈哈。在市面上绝大多数的高性能程序都是异步非阻塞的模式，比如 Nginx、Redis 等，如果大家想写出高性能的程序最好是优先考虑这种模式，因为借鉴才是最快的学习方法。本次分享的内容到就此结束了，希望对大家能有所帮助。
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