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TarsPHP 新版本发布,支持 Protobuf 协议

TarsPHP 新版本发布,支持 Protobuf 协议

作者丨张勇

TARS是腾讯从2008年到今天一直在使用的微服务开发框架,2018年成为Linux基金会开源项目目前支持PHP、C++、Java、Nodejs与Go语言。该框架为用户提供了涉及到开发、运维,以及测试的一整套解决方案,帮助一个产品或者服务快速开发、部署、测试、上线。它集可扩展协议编解码、高性能RPC通信框架、名字路由与发现、发布监控、日志统计、配置管理等于一体,通过它可以快速用微服务的方式构建自己的稳定可靠的分布式应用,并实现完整有效的服务治理。

TarsPHP作为Tars在PHP语言的解决方案,设计的时候主要考虑如下四个方面:

  • 功能完善:对标现有C++、Java与NodeJS体系功能
  • 灵活:论灵活,谁与PHP争锋
  • 轻量:用最轻量的设计,点到即止,即插即用
  • 高效:插上Swoole协程的翅膀,不得不飞

Protobuf简介

Protocol buffers (简称PB)是Google开源的语言中立,平台无关,可扩展的序列化数据的格式,可用于通信协议,数据存储等。
Protocol buffers (简称PB)是Google开源的语言中立,平台无关,可扩展的序列化数据的格式,可用于通信协议,数据存储等。它和XML类似,但比XML更小,更快,更简单。
PB是编码协议,如果涉及到网络传输和RPC调用,就需要引入通讯协议。Google开源的RPC框架gRPC就使用Http2作为通讯协议,PB作为编码协议。

使用TarsPHP 构建 PB Server

初始化环境
    • Protoc 安装

首先需要安装protoc库,这个库的主要作用是打包解包protobuf协议数据。可以参考:https://github.com/protocolbuffers/protobuf/tree/master/src直接安装。

TarsPHP 新版本发布,支持 Protobuf 协议

如果 protoc –version 可以正常输出,说明安装完成。

    • php protobuf安装

之后需要安装 php protobuf扩展,这个扩展主要用作php和protoc库中间的一个桥梁。

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如果 php –ri protobuf 有输出,说明安装正常。

    • Swoole 安装
建议使用4.4.0或以上版本,需要开启http2 和 openssl支持。
编写一个proto文件
参考TarsPHP中ActDemo中评论服务的tars文件,我们写了一个actComment.proto的协议文件。

和tars协议文件不同,proto协议中规定输入输出参数必须也只能是一个message结构体,因此需要对输入输出参数单独在封装一个message。

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生成server端代码

protoc可以根据proto文件生成对应的php类代码,但是官方并不支持proto文件生成server端代码,可以使用gRPC插件生成client代码。如果需要使用生成的client代码我们还需要安装grpc库和grpc php扩展。

因此我们的思路是,先使用protoc生成php需要的类,然后自己解析proto文件生成server 端interface,这个过程非常像现有的tars2php的过程,因此我们叫它proto2php。
由于使用两个工具生成还比较麻烦,我们把调用proto的过程集成到proto2php中方便大家使用。

我们先构建一个tars.proto.php设置一些基本信息。

TarsPHP 新版本发布,支持 Protobuf 协议

然后执行:

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之后会生成GPBMetadata目录和protocol目录。其中protocol中就是proto文件生成的php类,另外CommentObjServant.php就是proto2php文件生成的server端interface类。构建TarsPHP pb server需要实现这个类。
部署TarsPHP PB server
按照Demo中 Readme部署tarsphp pb server即可。
几点注意:
  1. 需要在impl目录中实现interface逻辑

  2. 在src下的services.php中指定home-api,home-class位置,protocolName是pb,serverType是grpc

  3. tars平台上协议类型是 tcp,非tars协议

  4. 需要在composer.json中添加require “google/protobuf”,autoload中需要配置 Protocol 和 GPBMetadata,范例如下:

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最后执行 composer run-script deploy,生成代码包,上传到Tars平台上发布。

使用client访问
可以使用gRPC生成的php客户端访问测试,也可以直接使用swoole 的http2客户端构建一个grpc客户端。

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执行php client.php观察返回。

生成client端代码

前面提到的client,只是我们访问PB server 的简单demo,可以帮助我们测试PB server的状态。如果需要在其他Tars服务中调用PB server应该如何使用呢?和Tars类似我们也提供了生成PB client端代码的方式。

这里使用TarsActDemo下的QD.ActHttpServer为范例演示如何生成Tars PB client代码并调用PB服务。

  1. 拷贝actComment.proto文件到tars目录

  2. 构建actCommentPb.proto.php 文件,内容和生成server代码用的tars.proto.php内容一致,修改 withServant = false

  3. 执行:TarsPHP 新版本发布,支持 Protobuf 协议

  4. 之后在protocol/QD/ActCommentPbServer 中可以看到相关生成代码。(和Server 端代码类似,CommentObjServant.php是 proto2php生成的,其他文件是proto2php 调用 protoc 插件生成的)

  5. 和Server端类似需要添加 GPBMetadata 和 Protocol 到composer.json 的psr-4中

  6. 和Tars 调用类似,可以直接调用CommentObjServant类的相关方法和PB 服务通讯。需要注意的是 传入的 CommunicatorConfig 中的socketModel 需要设置为 4 grpc 模式

范例如下:

TarsPHP 新版本发布,支持 Protobuf 协议

和TarsGo中关于PB支持的不同

TarsGo中关于PB的支持,本质是对proto协议文件的支持,提供将proto协议文件转换为tars协议的能力,在相互调用中实际使用的是tars协议。这个服务可以和其他Tars服务相互工作。

TarsPHP中关于PB的支持,是构建了一个gRPC服务,这个服务部署在Tars平台上,参与Tars平台寻址,受Tars平台管理。这个服务使用gRPC on Http2作为网络通讯协议,使用Protobuf作为编码协议,可以和其他PB client 相互工作。

两者方向不同,不能混合使用,希望大家区分。

相关数据

我们使用相同Http服务,分别使用Tars和Pb协议和后端服务通讯并进行压测。

  • 服务器环境:2核 4G,php 7.2.16,swoole 4.4.0

  • 服务空跑指的是简单的ping到后端服务,不进行任何业务处理直接返回

  • 单次简单RPC指的是向后端服务获取弹幕数量返回一个int,数量值rand生成,并没有使用mysql count

  • 单次复杂PRC会实际向后端获取弹幕列表结构体,包含多条弹幕对象完整结构

QDPS

PB

TARS

服务空跑

3800

6200

单词简单RPC

3600

6150

单词复杂RPC

1050

1150

从压测数据来看,Tars性能比PB高出一截,但对比两者打包解包性能发现PB打包解包性能略优于Tars,导致这样结果的主要原因我认为是gRPC使用Http2作为通讯协议相比Tars的自定义通讯协议需要很多开销。

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