PHP 超高性能可扩展HTTP服务框架Webman

热情的时光小飞

目录

• webman是什么?
  
• webman理念
  
• webman特点
  
• webman性能
  
  
  
  • 传统框架请求处理流程
    
  • webman的请求处理流程
    
  
  
• 与go语言的web框架性能比对
  
• 压力测试
  
  
  
  • 压测结果受到哪些因素影响？
    
  • HTTP keep-alive是什么？
    
  • 压测时如何开启HTTP keep-alive？
    
  • 为什么通过外网压测QPS很低？
    
  • 为什么经过nginx代理后性能下降？
    
  • 如何知道系统已经达到性能极限？
    
  • 压测命令示例
    
  
  

webman是什么?

webman是一款基于workerman开发的高性能HTTP服务框架。webman用于替代传统的php-fpm架构，提供超高性能可扩展的HTTP服务。你可以用webman开发网站，也可以开发HTTP接口或者微服务。
除此之外，webman还支持自定义进程，可以做workerman能做的任何事情，例如websocket服务、物联网、游戏、TCP服务、UDP服务、unix socket服务等等。

webman理念

1. 以最小内核提供最大的扩展性与最强的性能。

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webman仅提供最核心的功能(路由、中间件、session、自定义进程接口)。其余功能全部复用composer生态，这意味着你可以在webman里使用最熟悉的功能组件，例如在数据库方面开发者可以选择使用Laravel的illuminate/database，也可以是ThinkPHP的ThinkORM，还可以是其它组件如Medoo。在webman里集成他们是非常容易的事情。

webman特点

1、高稳定性。webman基于workerman开发，workerman一直是业界bug极少的高稳定性socket框架。
2、超高性能。webman性能高于传统php-fpm框架10-100倍左右，比go的gin echo等框架性能高一倍左右。
3、高复用。无需修改，可以复用绝大部分composer组件及类库。
4、高扩展性。支持自定义进程，可以做workerman能做的任何事情。
5、超级简单易用，学习成本极低，代码书写与传统框架没有区别。
6、使用最为宽松友好的MIT开源协议。

webman性能


传统框架请求处理流程

• nginx/apache接收请求
  
• nginx/apache将请求传递给php-fpm
  
• php-fpm初始化环境，如创建变量列表
  
• php-fpm调用各个扩展/模块的RINIT
  
• php-fpm磁盘读取php文件(使用opcache可避免)
  
• php-fpm词法分析、语法分析、编译成opcode(使用opcache可避免)
  
• php-fpm执行opcode 包括
  1. 8.9.10.11

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• 框架初始化，如实例化各种类，包括如容器、控制器、路由、中间件等。
  
• 框架连接数据库并权限验证，连接redis
  
• 框架执行业务逻辑
  
• 框架关闭数据库、redis连接
  
• php-fpm释放资源、销毁所有类定义、实例、销毁符号表等
  
• php-fpm顺序调用各个扩展/模块的RSHUTDOWN方法
  
• php-fpm将结果转发给nginx/apache
  
• nginx/apache将结果返回给客户端
  

webman的请求处理流程

• 框架接收请求
  
• 框架执行业务逻辑
  
• 框架将结果返回给客户端
  

1. 注意：没错，在没有nginx反代的情况下，框架只有这3步。可以说这已经是php框架的极致，这使得webman性能是传统框架的几倍甚至数十倍。

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1. <strong>传统的 FPM/Apache 的 PHP 应用性能无法与 Java、Golang 等应用抗衡， 主要有两点原因:</strong>
   
2. 短生命周期，每次请求都会重复的初始化/销毁很多内存结构。
   
3. 传统的 PHP 应用都是阻塞IO的，在高并发下大量的CPU浪费在进程上下文切换。

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与go语言的web框架性能比对

1. 带数据库查询业务，webman比同类型go语言的web框架性能高一倍左右。以上数据来自techempower.com

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压力测试


压测结果受到哪些因素影响？

• 压力机到服务器的网络延迟 (建议内网或本机压测)
  
• 压力机到服务器的带宽 (建议内网或本机压测)
  
• 是否开启HTTP keep-alive (建议开启)
  
• 并发数是否足够 (外网压测要尽量开启更大的并发)
  
• 服务端进程数是否合理 (helloworld业务进程数建议与cpu数相同，数据库业务进程数建议为cpu的四倍及以上)
  
• 业务自身性能 (例如是否使用了外网数据库)
  

HTTP keep-alive是什么？

HTTP Keep-Alive机制是一种用于在单个TCP连接上发送多个HTTP请求和响应的技术，它对于性能测试结果影响很大，关闭keep-alive后QPS可能成倍下降。
目前浏览器都是默认开启keep-alive的，也就是浏览器访问某一个http地址后会将连接暂时保留不关闭，下一次请求时复用这个连接，用来提高性能。 压测时建议开启keep-alive。

压测时如何开启HTTP keep-alive？

如果是用的ab程序压测需要加-k参数，例如

1. ab -n100000 -c200 -k http://127.0.0.1:8787/

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。 apipost需要在返回头中返回gzip头才能开启keep-alive(apipost的bug，参考下面)。 其它压测程序一般会默认开启。

为什么通过外网压测QPS很低？

外网延迟很大导致QPS很低，是正常现象。例如压测baidu页面QPS可能只有几十。建议内网或者本机压测，排除网络延迟影响。如果一定要在外网压测，可以通过增加并发数来增加吞吐量(需保证带宽充足)。

为什么经过nginx代理后性能下降？

nginx运行需要消耗系统资源。同时，nginx和webman之间的通讯也需要消耗一定的资源。然而，系统的资源是有限的，webman无法获取到所有的系统资源，因此，整个系统的性能可能会有所下降是正常现象。
为了尽可能减少nginx代理带来的性能影响，可以考虑关闭nginx日志(

1. access_log off;

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)，开启nginx到webman之间的keep-alive，参考nginx代理。
另外https和http相比会损耗更多资源，因为https需要进行SSL/TLS握手，数据加密解密，包的尺寸变大占用更多带宽，这些会导致性能下降。
压测如果用的是短链接(不开启HTTP keep-alive)，每次请求都需要额外的SSL/TLS握手通讯，性能会大幅降低。建议压测https开启HTTP keep-alive。

如何知道系统已经达到性能极限？

一般来说CPU达到100%时说明系统性能已经达到极限。如果CPU还有空闲说明还没达到极限，这时候可以适当增加并发提高QPS。
如果增加并发无法提高QPS则可能是webman进程数不够，请适当增加webman进程。如果仍然无法提高考虑带宽是否足够。

压测命令示例

ab

1. # 100000请求 200并发 开启keep-alive
   
2. ab -n100000 -c200 -k http://127.0.0.1:8787/
   
3. 
   
4. # 100000请求 200并发 未开启keep-alive
   
5. ab -n100000 -c200 http://127.0.0.1:8787/

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wrk

1. # 200 并发压测10秒 开启keep-alive(默认)
   
2. wrk -c 200 -d 10s http://example.com

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金东尼

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