PHP实现并发请求

后端服务开发中经常会有并发请求的需求，比如你需要获取10家供应商的带宽数据（每个都提供不同的url），然后返回一个整合后的数据，你会怎么做呢？

在PHP中，最直观的做法foreach遍历urls，并保存每个请求的结果即可，那么如果供应商提供的接口平均耗时5s，你的这个接口请求耗时就达到了50s，这对于追求速度和性能的网站来说是不可接受的。

这个时候你就需要并发请求了。

PHP请求

PHP是单进程同步模型，一个请求对应一个进程，I/O是同步阻塞的。通过nginx/apache/php-fpm等服务的扩展，才使得PHP提供高并发的服务，原理就是维护一个进程池，每个请求服务时单独起一个新的进程，每个进程独立存在。

PHP不支持多线程模式和回调处理，因此PHP内部脚本都是同步阻塞式的，如果你发起一个5s的请求，那么程序就会I/O阻塞5s，直到请求返回结果，才会继续执行代码。因此做爬虫之类的高并发请求需求很吃力。

那怎么来解决并发请求的问题呢？除了内置的file_get_contents和fsockopen请求方式，PHP也支持cURL扩展来发起请求，它支持常规的单个请求：PHP cURL请求详解，也支持并发请求，其并发原理是cURL扩展使用多线程来管理多请求。

PHP并发请求

我们直接来看代码demo:

// 简单demo，默认支持为GET请求
public function multiRequest($urls) {
    $mh = curl_multi_init();
    $urlHandlers = [];
    $urlData = [];
    // 初始化多个请求句柄为一个
    foreach($urls as $value) {
        $ch = curl_init();
        $url = $value['url'];
        $url .= strpos($url, '?') ? '&' : '?';
        $params = $value['params'];
        $url .= is_array($params) ? http_build_query($params) : $params;
        curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);
        // 设置数据通过字符串返回，而不是直接输出
        curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, 1);
        $urlHandlers[] = $ch;
        curl_multi_add_handle($mh, $ch);
    }
    $active = null;
    // 检测操作的初始状态是否OK，CURLM_CALL_MULTI_PERFORM为常量值-1
    do {
        // 返回的$active是活跃连接的数量，$mrc是返回值，正常为0，异常为-1
        $mrc = curl_multi_exec($mh, $active);
    } while ($mrc == CURLM_CALL_MULTI_PERFORM);
    // 如果还有活动的请求，同时操作状态OK，CURLM_OK为常量值0
    while ($active && $mrc == CURLM_OK) {
        // 持续查询状态并不利于处理任务，每50ms检查一次，此时释放CPU，降低机器负载
        usleep(50000);
        // 如果批处理句柄OK，重复检查操作状态直至OK。select返回值异常时为-1，正常为1（因为只有1个批处理句柄）
        if (curl_multi_select($mh) != -1) {
            do {
                $mrc = curl_multi_exec($mh, $active);
            } while ($mrc == CURLM_CALL_MULTI_PERFORM);
        }
    }
    // 获取返回结果
    foreach($urlHandlers as $index => $ch) {
        $urlData[$index] = curl_multi_getcontent($ch);
        // 移除单个curl句柄
        curl_multi_remove_handle($mh, $ch);
    }
    curl_multi_close($mh);
    return $urlData;
}

在该并发请求中，先创建一个批处理句柄，然后将url的cURL句柄添加到批处理句柄中，并不断查询批处理句柄的执行状态，当执行完成后，获取返回的结果。

curl_multi 相关函数

/** 函数作用：返回一个新cURL批处理句柄
    @return resource 成功返回cURL批处理句柄，失败返回false
*/
resource curl_multi_init ( void )

/** 函数作用：向curl批处理会话中添加单独的curl句柄
    @param $mh 由curl_multi_init返回的批处理句柄
    @param $ch 由curl_init返回的cURL句柄
    @return resource 成功返回cURL批处理句柄，失败返回false
*/
int curl_multi_add_handle ( resource $mh , resource $ch )

/** 函数作用：运行当前 cURL 句柄的子连接
    @param $mh 由curl_multi_init返回的批处理句柄
    @param $still_running 一个用来判断操作是否仍在执行的标识的引用
    @return 一个定义于 cURL 预定义常量中的 cURL 代码
*/
int curl_multi_exec ( resource $mh , int &$still_running )

/** 函数作用：等待所有cURL批处理中的活动连接
    @param $mh 由curl_multi_init返回的批处理句柄
    @param $timeout 以秒为单位，等待响应的时间
    @return 成功时返回描述符集合中描述符的数量。失败时，select失败时返回-1，否则返回超时(从底层的select系统调用).
*/
int curl_multi_select ( resource $mh [, float $timeout = 1.0 ] )

/** 函数作用：移除cURL批处理句柄资源中的某个句柄资源
    说明：从给定的批处理句柄mh中移除ch句柄。当ch句柄被移除以后，仍然可以合法地用curl_exec()执行这个句柄。如果要移除的句柄正在被使用，则这个句柄涉及的所有传输任务会被中止。
    @param $mh 由curl_multi_init返回的批处理句柄
    @param $ch 由curl_init返回的cURL句柄
    @return 成功时返回0，失败时返回CURLM_XXX中的一个
*/
int curl_multi_remove_handle ( resource $mh , resource $ch )

/** 函数作用：关闭一组cURL句柄
    @param $mh 由curl_multi_init返回的批处理句柄
    @return void
*/
void curl_multi_close ( resource $mh )

/** 函数作用：如果设置了CURLOPT_RETURNTRANSFER，则返回获取的输出的文本流
    @param $ch 由curl_init返回的cURL句柄
    @return string 如果设置了CURLOPT_RETURNTRANSFER，则返回获取的输出的文本流。
*/
string curl_multi_getcontent ( resource $ch )

本例中使用到的 预定义常量：
CURLM_CALL_MULTI_PERFORM: (int) -1
CURLM_OK: (int) 0

PHP并发请求耗时对比

1. 第一次请求使用上面的curl_multi_init方法，并发请求105次。
2. 第二次请求使用传统的foreach方法，遍历105次使用curl_init方法请求。

实际的请求耗时结果为:

刨除download的约765ms耗时，单纯的请求耗时优化达到了39.83/1.58达到了25倍，如果继续刨除建连相关的耗时，应该会更高。这其中的耗时：

• 方案1：最慢的一个接口达到了1.58s
• 方案2：105个接口的平均耗时是384ms

这个测试的请求是我的环境的内部接口，所以耗时很短，实际爬虫请求环境优化会更明显。

注意项

并发数限制

curl_multi会消耗很多的系统资源，在并发请求时并发数有一定阈值，一般为512，是由于CURL内部限制，超过最大并发会导致失败。

在我做的测试中，发起2000个相同的请求，并输出每一个请求的响应结果。测试结果2000个请求共有366个成功，前331个均成功，在331-410次序之间共有35个成功的，第410个请求之后全部失败。因此我们一定要注意并发数的限制，不要超过300个，或者你可以自己在自己的机器上做一下测试，来制定你的阈值。

使用之前，请一定要 注意并发数限制！！

超时时间

为了防止慢请求影响整个服务，可以设置CURLOPT_TIMEOUT来控制超时时间，防止部分假死的请求无限阻塞进程处理，最后打死机器服务。

CPU负载打满

在代码示例中，如果持续查询并发的执行状态，会导致cpu的负载过高，所以，需要在代码里加上usleep(50000);的语句。
同时，curl_multi_select也可以控制cpu占用，在数据有回应前会一直处于等待状态，新数据一来就会被唤醒并继续执行，减少了CPU的无谓消耗。

参考资料

1. PHP手册 curl_multi_init：http://php.net/manual/zh/func...
2. PHP手册 curl预定义常量：http://php.net/manual/zh/curl...
3. PHP中foreach curl实现多线程：http://www.111cn.net/phper/ph...
4. Doing curl_multi_exec the right way：http://www.adrianworlddesign....
5. Segmentfault PHP cURL请求详解：https://segmentfault.com/a/11...
6. CSDN 每次使用curl multi同时并发多少请求合适：https://blog.csdn.net/loophom...
7. 简书 Curl多线程及原理：https://www.jianshu.com/p/f50...