PHP和Golang實(shí)現(xiàn)不同語言通信

最近遇到的一個(gè)場(chǎng)景：php項(xiàng)目中需要使用一個(gè)第三方的功能（結(jié)巴分詞），而github上面恰好有一個(gè)用Golang寫好的類庫。那么問題就來了，要如何實(shí)現(xiàn)不同語言之間的通信呢？

常規(guī)的方案：用Golang寫一個(gè)http/TCP服務(wù)，php通過http/TCP與Golang通信將Golang經(jīng)過較多封裝，做為php擴(kuò)展。PHP通過系統(tǒng)命令，調(diào)取Golang的可執(zhí)行文件
存在的問題：http請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)I/O將會(huì)消耗大量時(shí)間需要封裝大量代碼PHP每調(diào)取一次Golang程序，就需要一次初始化，時(shí)間消耗很多
優(yōu)化目標(biāo)：Golang程序只初始化一次（因?yàn)槌跏蓟芎臅r(shí)）所有請(qǐng)求不需要走網(wǎng)絡(luò)盡量不大量修改代碼
解決方案：簡單的Golang封裝，將第三方類庫編譯生成為一個(gè)可執(zhí)行文件PHP與Golang通過雙向管道通信
使用雙向管道通信優(yōu)勢(shì)：

1：只需要對(duì)原有Golang類庫進(jìn)行很少的封裝
2：性能最佳 （IPC通信是進(jìn)程間通信的最佳途徑）
3：不需要走網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，節(jié)約大量時(shí)間
4：程序只需初始化一次，并一直保持在內(nèi)存中

具體實(shí)現(xiàn)步驟：

1：類庫中的原始調(diào)取demo

      package main      import (          "fmt"          "github.com/yanyiwu/gojieba"          "strings"      )      func main() {          x := gojieba.NewJieba()          defer x.Free()          s := "小明碩士畢業(yè)于中國科學(xué)院計(jì)算所，后在日本京都大學(xué)深造"          words := x.CutForSearch(s, true)          fmt.Println(strings.Join(words, "/"))      }

保存文件為main.go，就可以運(yùn)行

2：調(diào)整后代碼為：

      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")              }          }      }

只需要簡單的幾行調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)：從標(biāo)準(zhǔn)輸入接收字符串，經(jīng)過分詞再輸出
測(cè)試：

  # go build test  # ./test  # //等待用戶輸入，輸入”這是一個(gè)測(cè)試“  # 這是 一個(gè) 測(cè)試 //程序

3：使用cat與Golang通信做簡單測(cè)試

  //準(zhǔn)備一個(gè)title.txt，每行是一句文本  # cat title.txt | ./test

正常輸出，表示cat已經(jīng)可以和Golang正常交互了

4：PHP與Golang通信
　　以上所示的cat與Golang通信，使用的是單向管道。即：只能從cat向Golang傳入數(shù)據(jù)，Golang輸出的數(shù)據(jù)并沒有傳回給cat，而是直接輸出到屏幕。但文中的需求是：php與Golang通信。即php要傳數(shù)據(jù)給Golang，同時(shí)Golang也必須把執(zhí)行結(jié)果返回給php。因此，需要引入雙向管道。
　　在PHP中管道的使用：popen("/path/test")，具體就不展開說了，因?yàn)榇朔椒ń鉀Q不了文中的問題。
雙向管道：

      $descriptorspec = array(           0 => array("pipe", "r"),             1 => array("pipe", "w")      );      $handle = proc_open(          '/webroot/go/src/test/test',           $descriptorspec,           $pipes      );      fwrite($pipes['0'], "這是一個(gè)測(cè)試文本\n");      echo fgets($pipes[1]);

解釋：使用proc_open打開一個(gè)進(jìn)程，調(diào)用Golang程序。同時(shí)返回一個(gè)雙向管道pipes數(shù)組，php向$pipe['0']中寫數(shù)據(jù)，從$pipe['1']中讀數(shù)據(jù)。

好吧，也許你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，我是標(biāo)題檔，這里重點(diǎn)要講的并不只是PHP與Golang如何通信。而是在介紹一種方法： 通過雙向管道讓任意語言通信。（所有語言都會(huì)實(shí)現(xiàn)管道相關(guān)內(nèi)容）

測(cè)試：

通過對(duì)比測(cè)試，計(jì)算出各個(gè)流程占用的時(shí)間。下面提到的title.txt文件，包含100萬行文本，每行文本是從b2b平臺(tái)取的商品標(biāo)題

1: 整體流程耗時(shí)
time cat title.txt | ./test > /dev/null

耗時(shí)：14.819秒，消耗時(shí)間包含：

進(jìn)程cat讀出文本通過管道將數(shù)據(jù)傳入GolangGolang處理數(shù)據(jù)，將結(jié)果返回到屏幕

2：計(jì)算分詞函數(shù)耗時(shí)。方案：去除分詞函數(shù)的調(diào)取，即：注釋掉Golang源代碼中的調(diào)取分詞那行的代碼
time cat title.txt | ./test > /dev/null

耗時(shí)：1.817秒時(shí)間，消耗時(shí)間包含：

進(jìn)程cat讀出文本通過管道將數(shù)據(jù)傳入GolangGolang處理數(shù)據(jù)，將結(jié)果返回到屏幕

分詞耗時(shí) = (第一步耗時(shí)) - (以上命令所耗時(shí))
分詞耗時(shí) : 14.819 - 1.817 = 13.002秒

3：測(cè)試cat進(jìn)程與Golang進(jìn)程之間通信所占時(shí)間
time cat title.txt > /dev/null

耗時(shí)：0.015秒，消耗時(shí)間包含：

進(jìn)程cat讀出文本通過管道將數(shù)據(jù)傳入Golanggo處理數(shù)據(jù)，將結(jié)果返回到屏幕

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

4：PHP與Golang通信的時(shí)間消耗
編寫簡單的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);

流程與上面基本一致，讀出title.txt內(nèi)容，通過雙向管道傳入Golang進(jìn)程分詞后，再返回給php （比上面的測(cè)試多一步：數(shù)據(jù)再通過管道返回）
time php popen.php > /dev/null

耗時(shí)：24.037秒，消耗時(shí)間包含：

進(jìn)程PHP讀出文本通過管道將數(shù)據(jù)傳入GolangGolang處理數(shù)據(jù)Golang將返回結(jié)果再寫入管道，PHP通過管道接收數(shù)據(jù)將結(jié)果返回到屏幕
結(jié)論：

1 ：整個(gè)分詞過程中的耗時(shí)分布

使用cat控制邏輯耗時(shí)：        14.819 秒使用PHP控制邏輯耗時(shí):         24.037 秒（比cat多一次管道通信）單向管道通信耗時(shí)：           1.8    秒Golang中的分詞函數(shù)耗時(shí)：     13.002 秒

2：分詞函數(shù)的性能： 單進(jìn)程，100萬商品標(biāo)題分詞，耗時(shí)13秒 
以上時(shí)間只包括分詞時(shí)間，不包括詞典載入時(shí)間。但在本方案中，詞典只載入一次，所以載入詞典時(shí)間可以忽略（1秒左右）

3：PHP比cat慢 (這結(jié)論有點(diǎn)多余了，呵呵）
語言層面慢: (24.037 - 1.8 - 14.819) / 14.819 = 50%
單進(jìn)程對(duì)比測(cè)試的話，應(yīng)該不會(huì)有哪個(gè)語言比cat更快。

相關(guān)問題：

1：以上Golang源碼中寫的是一個(gè)循環(huán)，也就是會(huì)一直從管道中讀數(shù)據(jù)。那么存在一個(gè)問題：是不是php進(jìn)程結(jié)束后，Golang的進(jìn)程還會(huì)一直存在？

管道機(jī)制自身可解決此問題。管道提供兩個(gè)接口：讀、寫。當(dāng)寫進(jìn)程結(jié)束或者意外掛掉時(shí)，讀進(jìn)程也會(huì)報(bào)錯(cuò)，以上Golang源代碼中的err邏輯就會(huì)執(zhí)行，Golang進(jìn)程結(jié)束。
但如果PHP進(jìn)程沒有結(jié)束，只是暫時(shí)沒有數(shù)據(jù)傳入，此時(shí)Golang進(jìn)程會(huì)一直等待。直到php結(jié)束后，Golang進(jìn)程才會(huì)自動(dòng)結(jié)束。

2：能否多個(gè)php進(jìn)程并行讀寫同一個(gè)管道，Golang進(jìn)程同時(shí)為其服務(wù)？

不可以。管道是單向的，如果多個(gè)進(jìn)程同時(shí)向管道中寫，那Golang的返回值就會(huì)錯(cuò)亂。
可以多開幾個(gè)Golang進(jìn)程實(shí)現(xiàn)，每個(gè)php進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè)Golang進(jìn)程。

最后，上面都是瞎扯的。如果你了解管道、雙向管道，上面的解釋對(duì)你基本沒啥用。但如果你不了解管道，調(diào)試上面的代碼沒問題，但稍有修改就有可能掉坑里。哈哈，推薦一本書吧，《UNIX網(wǎng)絡(luò)編程》卷一、二，都看一下，也許要看兩個(gè)月，但很有必要！

   

作者：黑馬程序員PHP+H5全棧培訓(xùn)學(xué)院

首發(fā)： http://java.itheima.com