अतुल्यकालिक PHP। क्यों?

अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग आज मांग में है, विशेष रूप से वेब विकास में, जहां एप्लिकेशन की जवाबदेही विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कोई भी तब तक इंतजार नहीं करना चाहता जब तक कि एप्लिकेशन "सैग्स" न हो, भले ही उस समय यह डेटाबेस पर एक क्वेरी निष्पादित करता है, एक ईमेल भेजता है या अन्य कार्यों पर काम करता है जो बहुत समय ले सकते हैं। ग्राहक अपनी कार्रवाई का जवाब चाहता है, सबसे अच्छा - तुरंत। यदि आपका आवेदन धीमा है, तो आप ग्राहकों को खो रहे हैं। एक मँडरा आवेदन के साथ सामना किया, सबसे अधिक बार उपयोगकर्ता बस इसे बंद कर देता है और कभी नहीं लौटता है। उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, आवेदन सिर्फ लटका हुआ है, वह यह नहीं समझ सकता कि ऐसा क्यों हुआ: क्या यह एक जटिल ऑपरेशन करता है या सिद्धांत रूप में काम करना बंद कर देता है।

प्रस्तुत है स्काईेंग बैकएंड डेवलपर सर्गेई झूक के एक लेख का अनुवाद।

अनुप्रयोग प्रतिक्रिया

आधुनिक अनुप्रयोग अक्सर उत्तरदायी होते हैं, लेकिन कुछ कार्य या संचालन, जैसे नेटवर्क पर डेटा का आदान-प्रदान करना, फ़ाइल I / O, या किसी डेटाबेस को क्वेरी करना, समय लेने और अनुप्रयोग को धीमा करने में काफी समय लग सकता है। इस तरह के संचालन को एप्लिकेशन को अवरुद्ध करने से रोकने के लिए, आप उन्हें पृष्ठभूमि में चला सकते हैं, जिससे वे देरी का कारण बन सकते हैं। इसी समय, एप्लिकेशन उत्तरदायी रहता है क्योंकि यह अन्य कार्यों को करना जारी रख सकता है, उदाहरण के लिए, उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस पर नियंत्रण प्रवाह को वापस करना या अन्य घटनाओं का जवाब देना।

कंसीडर और एसिंक्रोनसी

जब लोग अतुल्यकालिक कोड देखते हैं, तो अक्सर वे तुरंत सोचते हैं: "महान, मैं प्रक्रियाओं को समानांतर कर सकता हूं!"। मैं आपको निराश कर सकता हूं, लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं है। अतुल्यकालिक और संगामिति एक ही बात नहीं है। इस अंतर को पकड़ना मुश्किल हो सकता है, तो आइए इसे जानने की कोशिश करते हैं।

यदि कार्य असंगत रूप से किए जाते हैं, तो वे एक दूसरे को अवरुद्ध नहीं करते हैं और एक कार्य का निष्पादन दूसरे के पूरा होने पर निर्भर नहीं करता है। बदले में, संगामिति, कार्य की स्वतंत्र इकाइयों के रूप में एक साथ कई अलग-अलग कार्यों के लॉन्च का तात्पर्य करती है।

अतुल्यकालिक:

जाओ और कार्य को स्वयं पूरा करो । मुझे पता है जब आप कर रहे हैं और मुझे परिणाम दिखाते हैं। इस समय, मैं अपना काम जारी रख सकता हूं।

एसिंक्रोनस कोड को कार्यों के निष्पादन के दौरान उत्पन्न होने वाली निर्भरता के प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, और कॉलबैक का उपयोग करके इसे लागू किया जाता है। जब कोई कार्य पूरा हो जाता है, तो कोड किसी अन्य कार्य को सूचित करता है। असिंक्रोनस कोड मूल रूप से उस समय के बारे में होता है जब कार्य पूरा होने में समय लगता है (घटनाओं का क्रम)।

समानांतरवाद:

जितने चाहें उतने श्रमिकों को किराए पर लें, और इसे तेजी से पूरा करने के लिए उनके बीच के कार्य को साझा करें, और जब आप कर रहे हों तो मुझे सूचित करें। मैं अन्य चीजें करना जारी रख सकता हूं या, यदि कार्य अत्यावश्यक है, तो मैं तब तक रहूंगा और इंतजार करूंगा जब तक कि आप परिणामों के साथ वापस नहीं आते। फिर मैं सभी कर्मचारियों से अंतिम परिणाम लिख सकता हूं। समानांतर निष्पादन के लिए अक्सर अधिक संसाधनों की आवश्यकता होती है, इसलिए यहां यह मूल रूप से हार्डवेयर पर निर्भर करता है।

वास्तविक जीवन के उदाहरण का उपयोग करते हुए अतुल्यकालिक और समानांतर निष्पादन के बीच के अंतर को समझने के लिए, हम दो लोकप्रिय वेब सर्वरों की तुलना करते हैं: अपाचे और निग्नेक्स। वे इस अंतर को पूरी तरह से स्पष्ट करते हैं। Nginx एक इवेंट-आधारित एसिंक्रोनस मॉडल का उपयोग करता है जबकि Apache समानांतर थ्रेड्स का उपयोग करता है। अपाचे प्रत्येक अतिरिक्त कनेक्शन के लिए नए थ्रेड बनाता है, इसलिए यहां अनुमत कनेक्शन की अधिकतम संख्या सिस्टम में उपलब्ध मेमोरी की मात्रा पर निर्भर करती है। जब कनेक्शन सीमा समाप्त हो जाती है, तो Apache अतिरिक्त कनेक्शन बनाना बंद कर देती है। अपाचे को कॉन्फ़िगर करते समय सीमित कारक मेमोरी है (याद रखें कि समानांतर निष्पादन अक्सर हार्डवेयर पर निर्भर करता है)। यदि थ्रेड बंद हो जाता है, तो क्लाइंट प्रतिक्रिया के लिए प्रतीक्षा करता है जब तक कि थ्रेड मुक्त नहीं होता है और प्रतिक्रिया भेज सकता है।

Nginx अपाचे की तरह काम नहीं करता है - यह हर आने वाले अनुरोध के लिए नए धागे नहीं बनाता है। नग्नेक्स में एक मुख्य वर्कफ़्लो है (या कई श्रमिक, अक्सर एक प्रोसेसर के लिए एक वर्कफ़्लो होता है), जो एकल-थ्रेडेड है। यह कार्यकर्ता हजारों कनेक्शन "एक साथ" प्रोसेस कर सकता है और इसे एसिंक्रोनस रूप से करता है, एक धागे में, और कई थ्रेड्स में समानांतर में नहीं।

इस प्रकार, "अतुल्यकालिक" कैसे हम सिस्टम का निर्माण करते हैं, यह एक दूसरे से स्वतंत्र प्रक्रियाओं की एक रचना है। "समानांतर निष्पादन" से तात्पर्य समय में एक ही समय में कई प्रक्रियाओं के निष्पादन से है, जबकि वे संबंधित हो सकते हैं या नहीं भी। अतुल्यकालिक निष्पादन में, हम एक साथ कई कार्यों को संसाधित करते हैं, और समानांतर निष्पादन में, हम एक साथ कई प्रक्रियाएं शुरू करते हैं। यह एक ही बात प्रतीत हो सकती है, लेकिन यह नहीं है। एसिंक्रोनसी एक संरचना का वर्णन करता है, समानतावाद इसे करने का एक तरीका बताता है।

अतुल्यकालिक निष्पादन की तुलना आपके कंप्यूटर (माउस, कीबोर्ड, डिस्प्ले) पर I / O उपकरणों से की जा सकती है। वे सभी ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा प्रबंधित किए जाते हैं, लेकिन उनमें से प्रत्येक कर्नेल का एक स्वतंत्र हिस्सा है। ये प्रक्रियाएं अतुल्यकालिक हैं, वे समानांतर हो सकती हैं, लेकिन यह आवश्यक नहीं है। इस प्रकार, निरंतरता सुनिश्चित करने के लिए, आपको उन्हें समन्वयित करने के लिए इन स्वतंत्र भागों के बीच एक लिंक बनाना होगा।

इस बैकएंड के बारे में क्या?

आप कह सकते हैं कि बैकएंड पर जवाबदेही महत्वपूर्ण नहीं है। जावास्क्रिप्ट के साथ ये सभी शांत अतुल्यकालिक चीजें एक फ्रीड पर होती हैं, और आपका सर्वर केवल अनुरोधों का जवाब देता है, इसलिए एक फ्रीड आवेदन की जवाबदेही के लिए जिम्मेदार होना चाहिए, लेकिन आप नहीं। हां, यह सच है, लेकिन सर्वर का कार्य केवल एपीआई प्रतिक्रियाओं तक सीमित नहीं है। कभी-कभी आपको जटिल कार्यों का प्रबंधन करना पड़ता है, उदाहरण के लिए, वीडियो डाउनलोड करना। इस मामले में, जवाबदेही एक महत्वपूर्ण कारक नहीं हो सकती है, लेकिन इसके संसाधनों की कमी व्यर्थ है क्योंकि आवेदन को निष्क्रिय करना होगा। यह फ़ाइल सिस्टम संचालन, नेटवर्क इंटरैक्शन, डेटाबेस क्वेरी और इस तरह के पूरा होने की प्रतीक्षा कर सकता है। प्रोसेसर की गणना की तुलना में अक्सर ये I / O संचालन बहुत धीमा होता है, उदाहरण के लिए जब हम वीडियो फ़ाइलों को परिवर्तित करते हैं। और जब हम धीरे-धीरे फ़ाइल को सहेजते हैं या पढ़ते हैं, तो प्रोसेसर उपयोगी काम करने के बजाय स्टैंडबाय करने के लिए मजबूर होता है। जैसा कि हमें पहले ही पता चला है, प्रतीक्षा के बजाय, हम इन कार्यों को पृष्ठभूमि में चला सकते हैं। कैसे? आगे बढ़ो।

अतुल्यकालिक PHP

जावास्क्रिप्ट में, बॉक्स के बाहर, अतुल्यकालिक कोड लिखने के लिए अंतर्निहित समर्थन और समाधान उपलब्ध हैं। Node.js भी है, जो आपको अतुल्यकालिक सर्वर एप्लिकेशन लिखने की अनुमति देता है। जावास्क्रिप्ट में, हम एसिंक्रोनस कोड का एक उदाहरण प्रदर्शित करने के लिए सेटटाइमआउट () फ़ंक्शन का उपयोग कर सकते हैं:


जब हम इस कोड को चलाते हैं, तो हम निम्नलिखित देखेंगे:


सेटटाइमआउट () फ़ंक्शन कोड को कतार में भेजता है और इसे वर्तमान कॉल स्टैक के अंत में निष्पादित करता है। इसका मतलब है कि हम कोड के तुल्यकालिक प्रवाह और देरी निष्पादन को बाधित करते हैं। कंसोलटाइम (कॉल) को दूसरी बार कॉल टाइमआउट () कॉल के अंदर कतार में कॉल करने से पहले किया जाता है।

PHP के बारे में क्या? PHP में, हमारे पास वास्तव में अतुल्यकालिक कोड लिखने के लिए उपयुक्त अनुकूलित उपकरण नहीं हैं। सेटटाइमआउट () के बराबर नहीं है, और हम किसी भी कोड को बस देरी या कतार नहीं कर सकते हैं। इसीलिए Amp और ReactPHP जैसे चौखटे और पुस्तकालय सामने आने लगे। उनका विचार भाषा के निम्न-स्तरीय विवरणों को छिपाना और उपयोगकर्ता को उच्च-स्तरीय उपकरण देना है जो आपको अतुल्यकालिक कोड लिखने और जावास्क्रिप्ट और Node.js. जैसी प्रक्रियाओं के प्रतिस्पर्धी निष्पादन का प्रबंधन करने की अनुमति देता है।

अगर Node.js और Go है तो मुझे PHP का उपयोग क्यों करना चाहिए?

जब यह एसिंक्रोनस पीएचपी की बात आती है तो यह सवाल अक्सर उठता है। किसी कारण से, कई अतुल्यकालिक कोड लिखने के लिए PHP का उपयोग करने के खिलाफ हैं। कोई व्यक्ति हमेशा PHP के बजाय Go या Node.js. का उपयोग करने का सुझाव देता है।

मुखर ट्वीट इन स्थितियों का पूरी तरह से वर्णन करता है:



बेशक, जब PHP सिर्फ बनाया जा रहा था, तो इसे एक प्रोग्रामिंग भाषा बनाने का कोई उद्देश्य नहीं था जिसका उपयोग बड़े जटिल अनुप्रयोगों को बनाने के लिए किया जा सकता है। उस समय, कोई भी जावास्क्रिप्ट या अतुल्यकालिक के बारे में नहीं सोचता था। लेकिन अब हमारे पास एक पूरी तरह से अलग PHP है जो पहले से ही अतुल्यकालिक कोड (उदाहरण के लिए, stream_select () फ़ंक्शन) लिखने के लिए अपने स्वयं के फ़ंक्शन हैं।

हां, आप एसिंक्रोनस सर्वर एप्लिकेशन बनाने के लिए Go या Node.js का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यह हमेशा समस्या का समाधान नहीं करता है। यदि आपके पास पहले से ही पीएचपी के साथ व्यापक अनुभव है, तो आपके लिए बस उन पुस्तकालयों और उपकरणों को सीखना आसान होगा जो आपकी स्थिति के लिए एक नई भाषा और एक नए पारिस्थितिकी तंत्र की तुलना में उपयुक्त हैं। ReactPHP या Amp जैसे उपकरण आपको अतुल्यकालिक कोड लिखने की अनुमति देते हैं जैसे आप इसे Node.js. में करते हैं। ये उपकरण काफी विकसित हैं और स्थिर संस्करण हैं, इसलिए आप उत्पादन में सुरक्षित रूप से उनका उपयोग कर सकते हैं।

सिर्फ सीएलआई नहीं

मैं चैट, सर्वर या ऐसा कुछ लिखने वाला नहीं हूं। मैं सिर्फ साइट को गति देना चाहता हूं।

यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि एसिंक्रोनस कोड का उपयोग केवल सीएलआई लिपियों में किया जा सकता है। पारंपरिक वेब अनुप्रयोग में भी कुछ अतुल्यकालिक घटकों को एक पारंपरिक सिंक्रोनस वातावरण में एकीकृत करना बिल्कुल सामान्य है। उदाहरण के लिए, आप एक अनुरोध प्राप्त कर सकते हैं और फिर कई अलग-अलग संसाधनों को अतुल्यकालिक रूप से कॉल कर सकते हैं, और जब ये कॉल पूर्ण हो जाते हैं, तो आप अनुरोध-प्रतिक्रिया जीवन चक्र जारी रख सकते हैं, और परिणामस्वरूप, पृष्ठ तेजी से प्रदर्शित होगा।

या आपको कुछ बाहरी एपीआई कॉल करने की आवश्यकता है - उदाहरण के लिए, जब कोई उपयोगकर्ता भुगतान पूरा करता है, तो आप एक ईमेल या एक धक्का अधिसूचना भेजना चाहते हैं। आप इन API कॉल को अतुल्यकालिक रूप से कर सकते हैं, और फिर अपनी पारंपरिक सिंक्रोनस कोड स्ट्रीम जारी रख सकते हैं। आवेदन को पूरी तरह से फिर से लिखने और धीमा करने वाली हर चीज को हटाने की आवश्यकता नहीं है। बस उन अड़चनों की पहचान करें जो प्रदर्शन में बाधा डालती हैं, और यह संभव है कि उन्हें अतुल्यकालिक कोड का उपयोग करके तय किया जा सकता है।

हां, एसिंक्रोनस कोड ज्यादातर मामलों में अभी भी सीएलआई लिपियों में उपयोग किया जाता है, लेकिन यह वास्तविक समय चैट और सर्वर तक सीमित नहीं है। यदि आप अपनी साइट को गति देना चाहते हैं, तो आपको अपने सिम्फनी या लारवेल ढांचे को छोड़ने की जरूरत नहीं है और अपने स्वयं के पूरी तरह से अतुल्यकालिक एप्लिकेशन सर्वर बनाएं।

निष्कर्ष

एक नया प्रतिमान सीखने से डरो मत। PHP "स्क्रिप्ट चलाने, कोड निष्पादित करने और मरने" से बहुत अधिक है। आपको आश्चर्य होगा जब आपको पता चलेगा कि आप परिचित PHP का उपयोग पूरी तरह से नए तरीके से कर सकते हैं, जैसे आपने कभी इसका उपयोग नहीं किया! अतुल्यकालिक कोड और घटना-उन्मुख प्रोग्रामिंग PHP की आपकी समझ और इस भाषा का उपयोग करने की संभावनाओं का विस्तार करेगी। आपको अतुल्यकालिक अनुप्रयोगों को लिखने के लिए एक नई भाषा सीखने की ज़रूरत नहीं है, क्योंकि "PHP एक अनुचित उपकरण है" या "मैंने हमेशा ऐसा किया है, इसमें सुधार नहीं किया जा सकता है।" बस इसे एक कोशिश करो!

खैर, हम आपको यह भी याद दिलाते हैं कि हमारे पास डेवलपर्स के लिए हमेशा बहुत सारी दिलचस्प रिक्तियां हैं !