PHP与Golang如何通信?

最近遇到的一个场景:php项目中需要使用一个第三方的功能(结巴分词),而github上面恰好有一个用Golang写好的类库。那么问题就来了,要如何实现不同语言之间的通信呢?

常规的方案:

• 用Golang写一个http/TCP服务,php通过http/TCP与Golang通信
• 将Golang经过较多封装,做为php扩展。
• PHP通过系统命令,调取Golang的可执行文件

存在的问题:

• http请求,网络I/O将会消耗大量时间
• 需要封装大量代码
• PHP每调取一次Golang程序,就需要一次初始化,时间消耗很多

优化目标:

• Golang程序只初始化一次(因为初始化很耗时)
• 所有请求不需要走网络
• 尽量不大量修改代码

解决方案:

• 简单的Golang封装,将第三方类库编译生成为一个可执行文件
• PHP与Golang通过双向管道通信

使用双向管道通信优势:

1:只需要对原有Golang类库进行很少的封装
2:性能最佳 (IPC通信是进程间通信的最佳途径)
3:不需要走网络请求,节约大量时间
4:程序只需初始化一次,并一直保持在内存中

具体实现步骤:

• 1:类库中的原始调取demo

   package main
   import (
   "fmt"
   "github.com/yanyiwu/gojieba"
   "strings"
   )
   func main() {
   x := gojieba.NewJieba()
   defer x.Free()
   s := "小明硕士毕业于中国科学院计算所,后在日本京都大学深造"
   words := x.CutForSearch(s, true)
   fmt.Println(strings.Join(words, "/"))
   } 

  保存文件为main.go,就可以运行

• 2:调整后代码为:

    package main
   import (
   "bufio"
   "fmt"
   "github.com/yanyiwu/gojieba"
   "io"
   "os"
   "strings"
   )
   func main() {
   x := gojieba.NewJieba(
   "/data/tmp/jiebaDict/jieba.dict.utf8", 
   "/data/tmp/jiebaDict/hmm_model.utf8", 
   "/data/tmp/jiebaDict/user.dict.utf8"
   )
   defer x.Free()
   inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
   for {
   s, err := inputReader.ReadString('\n')
   if err != nil && err == io.EOF {
   break
   }
   s = strings.TrimSpace(s)
   if s != "" {
   words := x.CutForSearch(s, true)
   fmt.Println(strings.Join(words, " "))
   } else {
   fmt.Println("get empty \n")
   }
   }
   }

  只需要简单的几行调整,即可实现:从标准输入接收字符串,经过分词再输出
  测试:

   # go build test
   # ./test
   # //等待用户输入,输入"这是一个测试"
   # 这是 一个 测试 //程序

• 3:使用cat与Golang通信做简单测试

   //准备一个title.txt,每行是一句文本

   # cat title.txt | ./test

  正常输出,表示cat已经可以和Golang正常交互了

• 4:PHP与Golang通信
  以上所示的cat与Golang通信,使用的是单向管道。即:只能从cat向Golang传入数据,Golang输出的数据并没有传回给cat,而是直接输出到屏幕。但文中的需求是:php与Golang通信。即php要传数据给Golang,同时Golang也必须把执行结果返回给php。因此,需要引入双向管道。
  在PHP中管道的使用:popen("/path/test"),具体就不展开说了,因为此方法解决不了文中的问题。
  双向管道:

   $descriptorspec = array( 
   0 => array("pipe", "r"), 
   1 => array("pipe", "w")
   );
   $handle = proc_open(
   '/webroot/go/src/test/test', 
   $descriptorspec, 
   $pipes
   );
   fwrite($pipes['0'], "这是一个测试文本\n");
   echo fgets($pipes[1]);

  解释:使用proc_open打开一个进程,调用Golang程序。同时返回一个双向管道pipes数组,php向$pipe['0']中写数据,从$pipe['1']中读数据。

好吧,也许你已经发现,我是标题档,这里重点要讲的并不只是PHP与Golang如何通信。而是在介绍一种方法: 通过双向管道让任意语言通信。(所有语言都会实现管道相关内容)

测试:

通过对比测试,计算出各个流程占用的时间。下面提到的title.txt文件,包含100万行文本,每行文本是从b2b平台取的商品标题

1: 整体流程耗时

# time cat title.txt | ./test > /dev/null

耗时:14.819秒,消耗时间包含:

• 进程cat读出文本
• 通过管道将数据传入Golang
• Golang处理数据,将结果返回到屏幕

2:计算分词函数耗时。方案:去除分词函数的调取,即:注释掉Golang源代码中的调取分词那行的代码

time cat title.txt | ./test > /dev/null

耗时:1.817秒时间,消耗时间包含:

• 进程cat读出文本
• 通过管道将数据传入Golang
• (削除) Golang处理数据 (削除ここまで),将结果返回到屏幕

分词耗时 = (第一步耗时) - (以上命令所耗时)
分词耗时 : 14.819 - 1.817 = 13.002秒

3:测试cat进程与Golang进程之间通信所占时间

time cat title.txt > /dev/null

耗时:0.015秒,消耗时间包含:

• 进程cat读出文本
• (削除) 通过管道将数据传入Golang (削除ここまで)
• (削除) go处理数据 (削除ここまで),将结果返回到屏幕

管道通信耗时:(第二步耗时) - (第三步耗时)
管道通信耗时: 1.817 - 0.015 = 1.802秒

4:PHP与Golang通信的时间消耗
编写简单的php文件:

  <?php
 $descriptorspec = array( 
 0 => array("pipe", "r"), 
 1 => array("pipe", "w")
 );
 $handle = proc_open(
 '/webroot/go/src/test/test', 
 $descriptorspec, 
 $pipes
 );
 $fp = fopen("title.txt", "rb");
 while (!feof($fp)) {
 fwrite($pipes['0'], trim(fgets($fp))."\n");
 echo fgets($pipes[1]);
 }
 fclose($pipes['0']);
 fclose($pipes['1']);
 proc_close($handle);

流程与上面基本一致,读出title.txt内容,通过双向管道传入Golang进程分词后,再返回给php (比上面的测试多一步:数据再通过管道返回)

time php popen.php > /dev/null

耗时:24.037秒,消耗时间包含:

• 进程PHP读出文本
• 通过管道将数据传入Golang
• Golang处理数据
• Golang将返回结果再写入管道,PHP通过管道接收数据
• 将结果返回到屏幕

结论:

1 :整个分词过程中的耗时分布

使用cat控制逻辑耗时: 14.819 秒
使用PHP控制逻辑耗时: 24.037 秒(比cat多一次管道通信)
单向管道通信耗时: 1.8 秒
Golang中的分词函数耗时: 13.002 秒

2:分词函数的性能: 单进程,100万商品标题分词,耗时13秒
以上时间只包括分词时间,不包括词典载入时间。但在本方案中,词典只载入一次,所以载入词典时间可以忽略(1秒左右)

3:PHP比cat慢 (这结论有点多余了,呵呵)
语言层面慢: (24.037 - 1.8 - 14.819) / 14.819 = 50%
单进程对比测试的话,应该不会有哪个语言比cat更快。

相关问题:

• 1:以上Golang源码中写的是一个循环,也就是会一直从管道中读数据。那么存在一个问题:是不是php进程结束后,Golang的进程还会一直存在?

  管道机制自身可解决此问题。管道提供两个接口:读、写。当写进程结束或者意外挂掉时,读进程也会报错,以上Golang源代码中的err逻辑就会执行,Golang进程结束。
  但如果PHP进程没有结束,只是暂时没有数据传入,此时Golang进程会一直等待。直到php结束后,Golang进程才会自动结束。

• 2:能否多个php进程并行读写同一个管道,Golang进程同时为其服务?

  不可以。管道是单向的,如果多个进程同时向管道中写,那Golang的返回值就会错乱。
  可以多开几个Golang进程实现,每个php进程对应一个Golang进程。

最后,上面都是瞎扯的。如果你了解管道、双向管道,上面的解释对你基本没啥用。但如果你不了解管道,调试上面的代码没问题,但稍有修改就有可能掉坑里。哈哈,推荐一本书吧,《UNIX网络编程》卷一、二,都看一下,也许要看两个月,但很有必要!

多读书、多看报,少看网页,多睡觉!

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