前言

前文再续，就书接上一回，经过了各种突发事件的2016后，笔者终于苟延残喘到了传说中的2017，去年我们简单聊了Swoole的进程模型，这次俺们来聊聊热重载的问题。

在这个普天同庆的元旦里，祝愿大伙身体健康，平平安安～

重载之初

在传统的LAMP环境中，我们调试应用有时候非常简单，修改，保存，重新访问（网页），就能看到刚刚修改的代码的效果，所以很多童鞋都习惯了随改随用，可是当业务来到Swoole Server的时候，却发现了一些不同。

// 篇幅原因，省略其他代码，我们仅来看看OnReceive的时候
$server->on('receive', function ($serv, $fd, $from_id, $data){
    echo "Receive something\n";
});

这段DEMO的逻辑非常简单，每当Server收到一个包的时候，输出一段文字。我们来模拟一个业务调整的场景，希望Server在收到包的时候，输出两段文字，现在我们简单修改一下代码如下并保存：

// 篇幅原因，省略其他代码，我们仅来看看OnReceive的时候
$server->on('receive', function ($serv, $fd, $from_id, $data){
    echo "Receive something\n";
    echo "I can not receive anything\n"
});

然后再使用telnet作为测试工具，向Server发出请求，然后就像很多童鞋学习过程中遇到的那样，输出仍然是“Receive something\n”，后加的“I can not receive anything\n”并不会出现。

这个结果与我们习惯中即插即用的PHP表现并不相同。

这是什么原因呢？首先，我们要从LAMP的工作特性说起，如果说Linux隔离的是硬件层和软件层（作为操作系统），那么Apache在这个框架下隔离的其实是TCP Server和Handle HTTP REQUEST的工作，也就是说，每当客户端发送一个HTTP Request给Apache的时候，Apache首先将其按HTTP协议的格式进行解析，再根据当前自己加载的配置文件，搜索可以处理这个HTTP请求的程序（在此可以看作是Zend引擎），并根据URL描述的路径找到相关的*.php文件，通过调用Zend解析并执行该文件中PHP的代码，并返回输出，Apache获得输出以后，重新组织成合适的HTTP Response，并返回个客户端（在这个场景下就是浏览器了）。

部分内容可以参见拙作《当SWOLLE遇上Server》、《当SWOOLE遇上PROTOCOL》，草蛇灰线的铺垫感觉终于在新的一年冒泡了=。=

这个过程中，我们参考一下上一章《SWOOLE的多进程模型》，我们能发现什么相似的地方吗？

木有错，从分工的角度上看，Apache就像Master进程一样，承担了维持连接并转发请求的工作，而具体的业务内容，是由Zend引擎和其执行并加载的PHP代码所决定的。

正如我们所知的一样，Apache并不止可以处理PHP的服务，它本质上是一个Web Server的容器

换个角度讲，之所以我们在使用LAMP的过程中，修改PHP代码以后可以马上看到效果，是因为每个新的请求都是重新调用Zend重新解析硬盘上的PHP代码文件而获得的。

显而易见，这种模式的优点就是开发简便，快速；这也是PHP为什么能在WEB开发中雄霸天下的重要原因之一。

性能问题，往往是在开发效率和执行效率上取得一个平衡。

然而，有利，就自然有弊，可以想象，当业务正式上线，代码趋于稳定，不需要经常修改的时候，每次收到业务请求的时候都要重新从硬盘中读取文件，再加载到内存，然后解析执行显然会造成大量的时间浪费。

传统的PHP模型中，显然也不会忽略这个问题，有大量的工具都可用于或设计于解决这个问题，笔者这里就不罗嗦了。

而SWOOLE Server作为PHP的进阶工具，它设计之初就是面向高性能以及更底层的业务开发而设计的，所以，它的默认设计下并不能支持即改即用。

事实上，笔者很多时候喜欢在HTTP Server的本地环境调试业务代码，享受PHP的高效调试，等稳定了再提交到SWOOLE Server进行进一步的处理，一般来说，如果抽象的当，代码的公用并不需要修改任何东西。

重载进行时

咳咳，扯了五十多行的淡，让笔者回收一下不知道飞到哪里的思路，回到SWOOLE Server热重载的问题上。

在上一章中，我们已经介绍了，业务问题放在Worker进程中处理的基本原则，那么这里，我们也可以大胆推断一下为什么修改PHP文件后，代码并不能生效的问题。

因为，PHP代码中的内容已经被加载到了内存中，每次收到业务请求的时候，SWOOLE Server并不会重新从硬盘中读取新的PHP文件，而是直接根据已加载到内存中的代码执行业务逻辑。

所以，最简单的重载方法就粗线了：把当前Server相关进程干掉，然后重启服务。

如笔者在拙作《当SWOOLE遇上TCP》中介绍的，一个TCP连接就像打电话，而一个Web Server的业务特性决定了它往往需要同时维护多个通信连接。

而把Server干掉相当与什么情况呢？把所有的电话线瞬间剪断，不考虑你已经说了一半的话，例如，当“我不想再做你的‘不歪富源德’了，我要做你的‘哈斯笨的’”由于通话中断而变成“我不想再做你的‘不歪富源德’了”，本来只要9.9就能解决的问题，分分钟演化成在99集的八点档狗血电视剧。

在《当SWOOLE遇上PROTOCOL》一文中，其实设计PROTOCOL也是为了避免类似的问题，但两者的手段不同，PROTOCOL是在业务逻辑中，而这里讨论的是运作机制上。

那确实发生需要修复Server的时候，应该怎么办呢？在Swoole的多进程模型中，Master进程负责维护所有与客户端的连接，而Worker进程才是处理业务逻辑的地方，也就是说，我们重载业务的时候，并不需要把整个Server都干掉，我们只需要干掉Worker进程，然后重新启动就可以了。

其实热重载，在笔者看来，可以看作一种小范围的重启

但是，我们的Worker如果正在执行某个工作，忽然被打断，怎么办？这样虽然保住了电话线，但业务层的事务性就可能会出现问题了不是么？

当然，SWOOLE Server设计了更优雅的策略来处理这个问题，也就是本章的主体，热重载的一般用法。

重载与进程通讯

我们先假设有如下的Swoole进程正在工作：

# 这个名称只是示意，并非真实的运行情况
-php 12138 swoole_master
    |-php 12139 swoole_manager
        |-php 12140 swoole_worker_01
        |-php 12141 swoole_worker_02

正如我们上次聊的那样，Master进程收到了客户端的请求以后，解决了TCP级别的协议问题后，就把请求交给了manager进程处理，而manager进程则会进一步的把工作交给worker，最后的业务逻辑是在woeker中完成的。

那么此时我们需要告知Server，代码发生了变动，快干掉现有的Worker进程，重新读取硬盘的文件并拉起新的Worker进程应该怎么做呢？

从工作机制上，其实只需要Manager进程和Worker进程相互配合好即可。

对于Manager进程而言，它只需要做到一点，如果发现麾下的某个Worker进程不是正常退出的，那么Manager进程要负责重新拉起一个Worker进程，而重新拉起Worker进程的时候，由于内存里已经没有了旧的Worker进程，则需要重新从硬盘中读取代码。

事实上，这个设计同时还保障了如果由于业务原因导致某个Worker进程意外挂掉了，还会有新的Worker进程被生产出来，用于保障服务。

对于Worker进程而言，我们都知道，每当某个Worker手头的工作完成后，都要把自己已经空下来，可以接受新的工作的状态告诉Manager进程，以便于Manager进程分配新的工作给Worker进程，换个角度讲，Manager进程是知道某个Worker进程的工作状态的，为了防止事务行为被重载打断，只要调Worker进程空闲的时候重载，就可以了。

这是个很经典的异步协同工作流程。

而怎么实现这个过程呢？Swoole Server已经提供了接口，就是通过kill命令向Manager进程发送SIGUSR1（-10）的信号量，则Manager进程就会先Hold住当前接受到的请求（队列），把已经空闲的Worker进程干掉，并重新拉起新的Worker进程，并将新的请求交给新的Worker进程处理，直到所有的Worker进程都被重新拉起为止。

这其实是柔性终止/重启机制，不立即把进程干掉，而是先禁止进程接收新的请求，然后允许进程把手头上正在处理的业务做完，再稳定退出进行。

# 如上文中我们知道了Manager进程的pid是12139
sudo kill -10 12139
# 等待worker完成已有的工作，再执行pstree看看
-php 12138 swoole_master
    |-php 12139 swoole_manager
        |-php 12142 swoole_worker_01
        |-php 12143 swoole_worker_02

新的worker已经被拉起，新的代码也都被加载到了Worker的进程中，新的传说即将开启……

再用telnet发送一个请求看看？

思考与展望

讲到这里，热重载的一般性问题已经基本到此结束了，其实笔者想介绍的核心特点还是代码的执行方式，所导致的执行结果的不同，并反应在调用逻辑上，PHP作为脚本语言，天性上就更容易被忽略其被加载到内存的过程，不像C等静态语言，需要明确的编译链接才能执行，因此容易误会，其实无论哪种策略也好，并没有最优与最劣，只有最合适。

另一方面就是顺路介绍一下柔性重启的思路咯

那么，作为史上最啰嗦的笔者，最后留几个思考题，各位童鞋有兴趣的话不妨实验一下：

如果在worker进程中执行了sleep的方法，会发生什么？
如果重载的新代码本身有语法错误，会发生什么？
如果不是热重载，而是要柔性的停止整个Server服务，又应该怎么设计？

Swoole的进程与热重载

前言

重载之初

重载进行时

重载与进程通讯

思考与展望