高并发实例分享：Swoole通过聚合请求高效实现业务

22082022-05-17 17:41:57

本篇文章给大家分享一个Swoole高并发聚合请求实例，介绍在高并发场景下如何通过聚合请求，充分利用数据库的批量处理更高效地实现业务功能。此示例仅用作抛砖引玉，希望能激发大家更深入的思考。

本示例选取的背景是并发下单业务。常规情况下，后端创建订单是逐条 insert 的操作。在并发较低的时候，数据库的 insert 操作的确能保持不错的效率，但是当遇到请求数量增多，数据库 频繁地单次 insert 就会让下单业务整体效率变低 （本文简单地假设1次下单=1个 insert）。

通过上面的描述，其实已经很容易想到需要优化的地方了。类比现实生活中乘坐电梯的场景：一架电梯 装满后再上行，可以最快地缓解人流压力。

下面我们就来用代码简单实现一下我们思路：

<?php
 
Swoole\Runtime::enableCoroutine($flags = SWOOLE_HOOK_ALL);
 
// 最大等待次数
const MAX_TIMES = 10;
// 按批处理时, 每一批的最大请求暂留数量
const MAX_REQUEST = 3;
// 服务端最大超时时间, 避免客户端一直等待
const MAX_TIMEOUT = 5;
 
Co\run(function () {
    // 请求传输的channel, 原因是不要在swoole的协程环境中, 使用多个协程修改同一个全局变量
    // 如果是golang, 当然是可以不定义这里的$rqChannel
    // 只需要简单的将下面的$rqQueue和$times定义为全局变量即可达到一样的效果
    // 但是最好的方式任然是是通过channel共享内存
    $rqChannel = new Swoole\Coroutine\Channel(MAX_REQUEST);
 
    // 模拟创建订单
    $createOrder = function () use ($rqChannel) {
        // 使用数组模拟请求暂留队列
        $rqQueue = [];
        // 使用等待次数模拟tick效果
        $times = MAX_TIMES;
        while (true) {
            $times--;
            // 必须带上timeout参数, 否则channel是阻塞的
            $rq = $rqChannel->pop(1);
            // 保存1个正常的请求数据
            if (!empty($rq)) {
                $rqQueue[] = $rq;
            }
            // 请求数量未达上限或者还有等待次数时, 提前进入下一次循环
            if ($times > 0 && count($rqQueue) < MAX_REQUEST) {
                continue;
            }
            // 重置等待次数
            $times = MAX_TIMES;
            // 初始化SQL
            $sql = "INSERT INTO orders VALUES ";
            $inserts = [];
            // 模拟数据验证
            $validator = function ($input): bool {
                // 为了缩减代码, 没有真的做数据验证的处理
                array_filter($input);
                return true;
            };
            // $rqQueue在协程上下文是并发安全的, 所以遍历时不用担心
            foreach ($rqQueue as $index => $rq) {
                list($data, $chan) = $rq;
                // 这里可以考虑后置执行, 原因是后面可以有一些补救逻辑
                unset($rqQueue[$index]);
                // 判断$chan是否关闭å
                if ($chan->errCode === SWOOLE_CHANNEL_CLOSED) {
                    $data = null;
                    continue;
                }
                $bool = $validator($data);
                if ($bool) {
                    $inserts[] = "({$data['user_name']}, {$data['amount']}, {$data['mobile']})";
                    $chan->push(['state' => 1]);
                } else {
                    $chan->push(['state' => 0]);
                }
                // unset($rqQueue[$index]);
            }
            $sql .= (implode(',', $inserts) . ';');
            // 模拟创建订单落库的逻辑
            echo $sql;
        }
    };
 
    // 新手要注意这一句代码的位置, 原因是 $server->start() 之后的代码不会执行
    go($createOrder);
 
    // 路由处理器
    $orderHandler = function ($rq, $res) use ($rqChannel) {
        $chan = new Swoole\Coroutine\Channel(1);
        // 使用timeout参数模拟超时
        $bool = $rqChannel->push([$rq->post, $chan], MAX_TIMEOUT);
        if (!$bool) {
            // 关闭$chan
            $chan->close();
            $res->end('timeout');
        }
        if (!empty($data = $chan->pop())) {
            // 关闭$chan
            $chan->close();
            // 区分成功或失败状态再输出响应
            if ($data['state'] === 1) {
                $res->end(microtime());
            } else {
                $res->end('error');
            }
        }
    };
 
    $server = new Co\Http\Server("0.0.0.0", 9502, false);
 
    $server->handle('/order/create', $orderHandler);
    // 当前协程容器的终点
    $server->start();
});

代码整体上还是很容易理解的，变量 $rqQueue 就是类比电梯，暂留请求等待一定时间的次数 $times 就是类比电梯需要等待人流依次进入。当然最在希望读者注意的一点是：在协程环境下，不要使用共享内存而通信，应该使用通信来共享内存。