В этой статье рассказывается, как использовать PHP для построения архитектуры микросервисов. Так как PHP идет в ногу со временем, он способен поддерживать микросервисные архитектуры для больших систем.
Почему?
В режиме разработки fpm, поскольку резидентная память не может быть предоставлена, каждый запрос должен начинаться с нуля, начиная с загрузки процесса, чтобы потом выйти из него, добавляя много бесполезных накладных расходов.
Кроме того, соединение с базой данных не может быть использовано повторно и не защищается, потому что fpm является процессно-ориентированным, и количество процессов fpm также определяет и число параллельных процессов. Таковы проблемы, с которыми мы столкнулись при обычной разработке fpm.
Он недостаточно дружелюбен к микросервисным инструментам, таким как docker, и полагается на nginx для предоставления услуг.
Таким образом, вот причины, по которым Java сейчас более популярна как интернет-платформа по сравнению с PHP. Помимо PHP non-memory resident, существует множество других проблем, требующих решения.
Теперь давайте посмотрим, как Swoft имплементирует микросервис.
Здесь есть Go-подобные языковые операции, гибкие аннотации, аналогичные фреймворку Spring Cloud, мощный контейнер для внедрения глобальных зависимостей, комплексное управление сервисами, гибкое и мощное AOP (Aspect Oriented Programming), стандартная реализация спецификации PSR (PHP Standards Recommendations) и так далее.
Swoft обеспечивает более элегантный способ использования RPC-сервисов, таких как Dubbo, имеет отличную производительность, схожую с Golang. Вот результат стресс-теста производительности Swoft на моем PC.
Скорость обработки данных в стресс-тесте ab очень впечатляет. С процессором i7 generation 8 и памятью 16GB на 100000 запросов уходит всего 5s. Такого быстродействия практически невозможно достичь в режиме разработки fpm.
Данного теста также достаточно, чтобы продемонстрировать высокую производительность и стабильность Swoft.
Регистрация и обнаружение сервисов
В процессе управления микросервисами часто требуется регистрация сервисов, инициированных на сторонних кластерах, таких как consul/etcd. В этой главе для осуществления регистрации и обнаружения сервисов используется компонент swoft-consul в составе фреймворка Swoft.
Логика реализации
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Common;
use ReflectionException;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Inject;
use Swoft\Bean\Exception\ContainerException;
use Swoft\Consul\Agent;
use Swoft\Consul\Exception\ClientException;
use Swoft\Consul\Exception\ServerException;
use Swoft\Rpc\Client\Client;
use Swoft\Rpc\Client\Contract\ProviderInterface;
/**
* Class RpcProvider
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class RpcProvider implements ProviderInterface
{
/**
* @Inject()
*
* @var Agent
*/
private $agent;
/**
* @param Client $client
*
* @return array
* @throws ReflectionException
* @throws ContainerException
* @throws ClientException
* @throws ServerException
* @example
* [
* 'host
ort',
* 'hostort',
* 'hostort',
* ]
*/
public function getList(Client $client): array
{
// Get health service from consul
$services = $this->agent->services();
$services = [
];
return $services;
}
}
Сервисный автоматический выключатель
В базовом режиме автоматический выключатель гарантирует, что поставщик не будет вызван, когда он находится в разомкнутом состоянии, однако нам также необходим дополнительный метод сброса автоматического выключателя после возобновления обслуживания поставщиком.
Одно из возможных решений заключается в том, что автоматический выключатель периодически определяет, возобновлено ли обслуживание. Как только оно возобновляется, он устанавливается в закрытое положение. При повторной попытке состояние становится полуоткрытым.
Использование предохранителя является простым и мощным. Он может быть аннотирован с помощью @Breaker. Предохранитель Swoft может быть использован в любом сценарии, например, при вызове службы. Он может быть понижен или не вызываться при запросе сторонней службы.
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Model\Logic;
use Exception;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Breaker\Annotation\Mapping\Breaker;
/**
* Class BreakerLogic
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class BreakerLogic
{
/**
* @Breaker(fallback="loopFallback")
*
* @return string
* @throws Exception
*/
public function loop(): string
{
// Do something
throw new Exception('Breaker exception');
}
/**
* @return string
* @throws Exception
*/
public function loopFallback(): string
{
// Do something
}
}
Ограничение обслуживания
Ограничение потока, автоматический выключатель, понижение уровня обслуживания Это можно подчеркивать неоднократно, потому что они действительно важны. Когда услуга не работает, она должна быть прекращена. Ограничение потока — это инструмент самозащиты. Если нет механизма самозащиты и соединения принимаются независимо от их количества, то при очень большом трафике фронтенд обязательно зависнет, а бэкенд не сможет обработать все соединения.
Ограничение потока — это ограничение числа одновременных запросов и количества запросов при доступе к дефицитным ресурсам, таким как товары на флэш-распродаже, чтобы эффективно срезать пиковые нагрузки и сгладить кривую потока.
Цель ограничения потока — ограничить скорость одновременного доступа и одновременных запросов, или ограничить скорость запроса в пределах временного окна для защиты системы. Как только предел скорости достигнут или превышен, запросы могут быть отклонены или поставлены в очередь.
Нижний слой ограничения потока Swoft использует алгоритм token bucket, а основной слой опирается на Redis для реализации распределенного ограничения потока.
Ограничение потока Swoft не только ограничивает контроллеры, оно также ограничивает методы в любом бине и контролирует скорость доступа к методам. Ниже приводится пример с подробным объяснением.
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Model\Logic;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Limiter\Annotation\Mapping\RateLimiter;
/**
* Class LimiterLogic
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class LimiterLogic
{
/**
* @RequestMapping()
* @RateLimiter(rate=20, fallback="limiterFallback")
*
* @param Request $request
*
* @return array
*/
public function requestLimiter2(Request $request): array
{
$uri = $request->getUriPath();
return ['requestLimiter2', $uri];
}
/**
* @param Request $request
*
* @return array
*/
public function limiterFallback(Request $request): array
{
$uri = $request->getUriPath();
return ['limiterFallback', $uri];
}
}
Здесь поддерживается выражение symfony/expression-language. Если скорость ограничена, будет вызван метод limiterFallback, определенный в fallback.
Центр конфигурации
Прежде чем перейти к обсуждению центра конфигурации, давайте поговорим о конфигурационном файле. Он нам хорошо знаком. С его помощью мы можем динамически изменять программу. Вот чья-то цитата об этом:
В этой главе в качестве примера используется Apollo для извлечения сервисов конфигурации и безопасного перезапуска из удаленного центра конфигурации. Если вы не знакомы с Apollo, вы можете сначала посмотреть на компонент Apollo расширения Swoft и прочитать официальную документацию Apollo.
В этой главе в качестве примера используется Apollo в Swoft. При изменении конфигурации Apollo перезапустите службу (http-server / rpc-server / ws-server). Ниже приведен пример агента:
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Model\Logic;
use Swoft\Apollo\Config;
use Swoft\Apollo\Exception\ApolloException;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Inject;
/**
* Class ApolloLogic
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class ApolloLogic
{
/**
* @Inject()
*
* @var Config
*/
private $config;
/**
* @throws ApolloException
*/
public function pull(): void
{
$data = $this->config->pull('application');
// Print data
var_dump($data);
}
}
Выше приведен обычный способ настройки Apollo, в дополнение к этому методу Swoft-Apollo предоставляет больше способов использования.
GitHub - swoft-cloud/swoft:
PHP Microservice Full Coroutine Framework
github.com
habr.com
Проблема сервитизации
При использовании traditional framework (laravel, yii, symfony) для реализации микросервисов на Php эффекта очень мало.Почему?
В режиме разработки fpm, поскольку резидентная память не может быть предоставлена, каждый запрос должен начинаться с нуля, начиная с загрузки процесса, чтобы потом выйти из него, добавляя много бесполезных накладных расходов.
Кроме того, соединение с базой данных не может быть использовано повторно и не защищается, потому что fpm является процессно-ориентированным, и количество процессов fpm также определяет и число параллельных процессов. Таковы проблемы, с которыми мы столкнулись при обычной разработке fpm.
Он недостаточно дружелюбен к микросервисным инструментам, таким как docker, и полагается на nginx для предоставления услуг.
Таким образом, вот причины, по которым Java сейчас более популярна как интернет-платформа по сравнению с PHP. Помимо PHP non-memory resident, существует множество других проблем, требующих решения.
Теперь давайте посмотрим, как Swoft имплементирует микросервис.
Что такое Swoft?
Swoft — это фреймворк корутин для микросервисов PHP, основанный на расширении Swoole. Как и Go, Swoft имеет встроенный веб-сервер и общий клиент для корутин, и является резидентным в памяти, независимым от традиционного PHP-FPM.Здесь есть Go-подобные языковые операции, гибкие аннотации, аналогичные фреймворку Spring Cloud, мощный контейнер для внедрения глобальных зависимостей, комплексное управление сервисами, гибкое и мощное AOP (Aspect Oriented Programming), стандартная реализация спецификации PSR (PHP Standards Recommendations) и так далее.
Swoft Github
Что нам нужно для создания микросервиса?
- Высокопроизводительный фреймворк для приложений
- Регистрация и обнаружение услуг
- Автоматическое переключение услуг
- Ограничение услуг
- Конфигурационный центр
Высокая производительность Swoft
Вы можете представить, какие преимущества дает нам резидентная память.- Фреймворк инициализируется только один раз; мы можем сосредоточиться на обработке запросов, потому что фреймворк инициализируется в памяти только один раз при запуске для резидентной памяти
- Мультиплексирование соединений; если мы не используем пул соединений, тогда к чему приводит создание соединений для каждого запроса, этого не могут понять некоторые инженеры. Это приводит к чрезмерному использованию ресурсов бэкенда. Для некоторых основных сервисов, таких как Redis, базы данных, соединения оказываются дорогостоящим расходом ресурсов.
Swoft обеспечивает более элегантный способ использования RPC-сервисов, таких как Dubbo, имеет отличную производительность, схожую с Golang. Вот результат стресс-теста производительности Swoft на моем PC.
Скорость обработки данных в стресс-тесте ab очень впечатляет. С процессором i7 generation 8 и памятью 16GB на 100000 запросов уходит всего 5s. Такого быстродействия практически невозможно достичь в режиме разработки fpm.
Данного теста также достаточно, чтобы продемонстрировать высокую производительность и стабильность Swoft.
Регистрация и обнаружение сервисов
В процессе управления микросервисами часто требуется регистрация сервисов, инициированных на сторонних кластерах, таких как consul/etcd. В этой главе для осуществления регистрации и обнаружения сервисов используется компонент swoft-consul в составе фреймворка Swoft.
Логика реализации
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Common;
use ReflectionException;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Inject;
use Swoft\Bean\Exception\ContainerException;
use Swoft\Consul\Agent;
use Swoft\Consul\Exception\ClientException;
use Swoft\Consul\Exception\ServerException;
use Swoft\Rpc\Client\Client;
use Swoft\Rpc\Client\Contract\ProviderInterface;
/**
* Class RpcProvider
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class RpcProvider implements ProviderInterface
{
/**
* @Inject()
*
* @var Agent
*/
private $agent;
/**
* @param Client $client
*
* @return array
* @throws ReflectionException
* @throws ContainerException
* @throws ClientException
* @throws ServerException
* @example
* [
* 'host
ort',* 'host
ort',* 'host
ort',* ]
*/
public function getList(Client $client): array
{
// Get health service from consul
$services = $this->agent->services();
$services = [
];
return $services;
}
}
Сервисный автоматический выключатель
В базовом режиме автоматический выключатель гарантирует, что поставщик не будет вызван, когда он находится в разомкнутом состоянии, однако нам также необходим дополнительный метод сброса автоматического выключателя после возобновления обслуживания поставщиком.
Одно из возможных решений заключается в том, что автоматический выключатель периодически определяет, возобновлено ли обслуживание. Как только оно возобновляется, он устанавливается в закрытое положение. При повторной попытке состояние становится полуоткрытым.
Использование предохранителя является простым и мощным. Он может быть аннотирован с помощью @Breaker. Предохранитель Swoft может быть использован в любом сценарии, например, при вызове службы. Он может быть понижен или не вызываться при запросе сторонней службы.
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Model\Logic;
use Exception;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Breaker\Annotation\Mapping\Breaker;
/**
* Class BreakerLogic
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class BreakerLogic
{
/**
* @Breaker(fallback="loopFallback")
*
* @return string
* @throws Exception
*/
public function loop(): string
{
// Do something
throw new Exception('Breaker exception');
}
/**
* @return string
* @throws Exception
*/
public function loopFallback(): string
{
// Do something
}
}
Ограничение обслуживания
Ограничение потока, автоматический выключатель, понижение уровня обслуживания Это можно подчеркивать неоднократно, потому что они действительно важны. Когда услуга не работает, она должна быть прекращена. Ограничение потока — это инструмент самозащиты. Если нет механизма самозащиты и соединения принимаются независимо от их количества, то при очень большом трафике фронтенд обязательно зависнет, а бэкенд не сможет обработать все соединения.
Ограничение потока — это ограничение числа одновременных запросов и количества запросов при доступе к дефицитным ресурсам, таким как товары на флэш-распродаже, чтобы эффективно срезать пиковые нагрузки и сгладить кривую потока.
Цель ограничения потока — ограничить скорость одновременного доступа и одновременных запросов, или ограничить скорость запроса в пределах временного окна для защиты системы. Как только предел скорости достигнут или превышен, запросы могут быть отклонены или поставлены в очередь.
Нижний слой ограничения потока Swoft использует алгоритм token bucket, а основной слой опирается на Redis для реализации распределенного ограничения потока.
Ограничение потока Swoft не только ограничивает контроллеры, оно также ограничивает методы в любом бине и контролирует скорость доступа к методам. Ниже приводится пример с подробным объяснением.
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Model\Logic;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Limiter\Annotation\Mapping\RateLimiter;
/**
* Class LimiterLogic
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class LimiterLogic
{
/**
* @RequestMapping()
* @RateLimiter(rate=20, fallback="limiterFallback")
*
* @param Request $request
*
* @return array
*/
public function requestLimiter2(Request $request): array
{
$uri = $request->getUriPath();
return ['requestLimiter2', $uri];
}
/**
* @param Request $request
*
* @return array
*/
public function limiterFallback(Request $request): array
{
$uri = $request->getUriPath();
return ['limiterFallback', $uri];
}
}
Здесь поддерживается выражение symfony/expression-language. Если скорость ограничена, будет вызван метод limiterFallback, определенный в fallback.
Центр конфигурации
Прежде чем перейти к обсуждению центра конфигурации, давайте поговорим о конфигурационном файле. Он нам хорошо знаком. С его помощью мы можем динамически изменять программу. Вот чья-то цитата об этом:
Для автономной версии мы называем его конфигурацией (файлом); для распределенной кластерной системы мы называем его центром конфигурации (системой);
В этой главе в качестве примера используется Apollo для извлечения сервисов конфигурации и безопасного перезапуска из удаленного центра конфигурации. Если вы не знакомы с Apollo, вы можете сначала посмотреть на компонент Apollo расширения Swoft и прочитать официальную документацию Apollo.
В этой главе в качестве примера используется Apollo в Swoft. При изменении конфигурации Apollo перезапустите службу (http-server / rpc-server / ws-server). Ниже приведен пример агента:
<?php declare(strict_types=1);
namespace App\Model\Logic;
use Swoft\Apollo\Config;
use Swoft\Apollo\Exception\ApolloException;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Bean;
use Swoft\Bean\Annotation\Mapping\Inject;
/**
* Class ApolloLogic
*
* @since 2.0
*
* @Bean()
*/
class ApolloLogic
{
/**
* @Inject()
*
* @var Config
*/
private $config;
/**
* @throws ApolloException
*/
public function pull(): void
{
$data = $this->config->pull('application');
// Print data
var_dump($data);
}
}
Выше приведен обычный способ настройки Apollo, в дополнение к этому методу Swoft-Apollo предоставляет больше способов использования.
Заключение
В данный момент наш простой фреймворк микросервисов был построен. Если использовать традиционный PHP-фреймворк, этого достичь очень сложно. Но с помощью Swoft все гораздо проще.GitHub - swoft-cloud/swoft:
PHP Microservice Full Coroutine Frameworkgithub.com
Как использовать PHP для создания микросервиса?
В этой статье рассказывается, как использовать PHP для построения архитектуры микросервисов. Так как PHP идет в ногу со временем, он способен поддерживать микросервисные архитектуры для больших...
habr.com