PHP “真异步” TrueAsync SAPI 与 NGINX Unit 集成

现在的 Web 开发和过去最大的区别是什么？一句话：没人再愿意等服务器响应了。

七八年前，甚至更早的时候，模块加载、组件打包、脚本解释、数据库查询——这些步骤慢一点，对业务和用户也不会造成太大影响。

现在不一样了。Web 开发的核心已经变成了最大化服务器响应速度。这种转变来自网速的提升和单页应用（SPA）的普及。对后端来说，就是要能处理海量的快速请求，还得把负载分配好。

经典的双池架构（请求 worker + 任务 worker）不是凭空出现的。

一个请求一个进程的模型，根本扛不住大批量的轻量请求。该上并发了——一个进程同时处理多个请求。

并发处理带来了新要求：服务器代码要尽可能贴近业务逻辑。以前不是这样的。以前可以用 CGI 或 FPM 把 Web 服务器和脚本文件分得清清楚楚，很优雅。现在这招不好使了。

所以现在的方案要么就是把组件集成得尽量紧密，要么干脆把 Web 服务器当内部模块嵌进去。NGINX Unit 就是这么干的——它把 JavaScript、Python、Go 这些语言直接嵌到 worker 模块里。PHP 也有模块，但一直以来，PHP 在这种直接集成里没捞到什么好处，因为还是一个 worker 只能处理一个请求。

原文 PHP “真异步” TrueAsync SAPI 与 NGINX Unit 集成

集成特性

架构

这个集成分三层：

C 层（nxt_php_sapi.c, nxt_php_extension.c）

• 在 PHP 里注册 TrueAsync SAPI
• 给每个请求创建协程
• 通过 nxt_unit_run() 管理事件循环
• 通过 nxt_unit_response_write_nb() 实现非阻塞数据传输

PHP 扩展层（NginxUnit 命名空间）

• NginxUnit\Request - 请求对象
• NginxUnit\Response - 响应对象，支持非阻塞发送
• NginxUnit\HttpServer::onRequest() - 注册请求处理器

用户代码（entrypoint.php）

• 通过 HttpServer::onRequest() 注册处理器
• 使用 Request/Response API
• 完全异步执行

请求流程

HTTP 请求 → NGINX Unit → nxt_php_request_handler()
                              ↓
                  创建协程 (zend_async_coroutine_create)
                              ↓
                  nxt_php_request_coroutine_entry()
                              ↓
                  创建 Request/Response 对象
                              ↓
                  调用 entrypoint.php 中的回调函数
                              ↓
                  response->write() → nxt_unit_response_write_nb()
                              ↓
                  response->end() → nxt_unit_request_done()

非阻塞 I/O

调用 $response->write($data) 时：

1. 数据通过 nxt_unit_response_write_nb() 发送
2. 缓冲区满了，剩余数据进 drain_queue
3. 缓冲区空出来，触发 shm_ack_handler
4. 异步写入，不阻塞协程

配置

unit-config.json

{
  "applications": {
    "my-php-async-app": {
      "type": "php",
      "async": true,              // 启用 TrueAsync 模式
      "processes": 2,              // 工作器数量
      "entrypoint": "/path/to/entrypoint.php",
      "working_directory": "/path/to/",
      "root": "/path/to/"
    }
  },
  "listeners": {
    "127.0.0.1:8080": {
      "pass": "applications/my-php-async-app"
    }
  }
}

重要："async": true 会激活 TrueAsync SAPI，而不是标准的 PHP SAPI。

加载配置

curl -X PUT --data-binary @unit-config.json \
  --unix-socket /tmp/unit/control.unit.sock \
  http://localhost/config

entrypoint.php

基本结构：

<?php

use NginxUnit\HttpServer;
use NginxUnit\Request;
use NginxUnit\Response;

set_time_limit(0);

// 注册请求处理器
HttpServer::onRequest(static function (Request $request, Response $response) {
    // 拿请求数据
    $method = $request->getMethod();
    $uri = $request->getUri();

    // 设响应头
    $response->setHeader('Content-Type', 'application/json');
    $response->setStatus(200);

    // 发数据（非阻塞）
    $response->write(json_encode([
        'message' => 'Hello from TrueAsync!',
        'method' => $method,
        'uri' => $uri
    ]));

    // 结束响应
    $response->end();
});

API 参考

Request

• getMethod(): string - HTTP 方法（GET、POST 等）
• getUri(): string - 请求 URI
• getRequestContext(): ?mixed - 请求上下文（TODO）
• getRequestContextParameters(): ?mixed - 上下文参数（TODO）
• createResponse(): Response - 创建 Response 对象（通常不需要）

Response

• setStatus(int $code): bool - 设置 HTTP 状态码
• setHeader(string $name, string $value): bool - 添加响应头
• write(string $data): bool - 发送数据（非阻塞操作）
• end(): bool - 完成响应并释放资源

注意：

• setStatus() 和 setHeader() 要在第一次 write() 之前调用
• 调用过 write() 后，响应头就发出去了
• end() 必须调用，完成请求

生命周期

HttpServer::onRequest(function (Request $req, Response $resp) {
    // 1. 响应头还能改
    $resp->setStatus(200);
    $resp->setHeader('Content-Type', 'text/plain');

    // 2. 第一次 write() 把响应头发出去了
    $resp->write('Hello ');

    // 3. 现在响应头改不了了
    // $resp->setHeader() → 报错！

    // 4. 可以继续写数据
    $resp->write('World!');

    // 5. 结束请求（必须调！）
    $resp->end();
});

运行和测试

启动 NGINX Unit

./build/sbin/unitd \
  --no-daemon \
  --log /tmp/unit/unit.log \
  --state /tmp/unit \
  --control unix:/tmp/unit/control.unit.sock \
  --pid /tmp/unit/unit.pid \
  --modules ./build/lib/unit/modules

重要：--modules 参数必须加，用来加载 PHP 模块。

查看日志

tail -f /tmp/unit/unit.log

测试

curl http://127.0.0.1:8080/

响应：

{
    "message": "Hello from NginxUnit TrueAsync HttpServer!",
    "method": "GET",
    "uri": "/",
    "timestamp": "2025-10-04 15:30:00"
}

负载测试

wrk -t4 -c100 -d30s http://127.0.0.1:8080/

调试

GDB

gdb ./build/sbin/unitd
(gdb) set follow-fork-mode child
(gdb) run --no-daemon --log /tmp/unit/unit.log ...

设置断点

break nxt_php_request_handler
break nxt_php_request_coroutine_entry
break nxt_unit_response_write_nb

实用命令

# 停止所有 NGINX Unit 进程
pkill -9 unitd

# 检查控制套接字
ls -la /tmp/unit/control.unit.sock

# 获取当前配置
curl --unix-socket /tmp/unit/control.unit.sock http://localhost/config

内部实现

初始化

1. nxt_php_extension_init() 在 NginxUnit 命名空间注册类
2. worker 启动时加载 entrypoint.php
3. HttpServer::onRequest() 把回调存到 nxt_php_request_callback

请求处理

1. NGINX Unit 调用 nxt_php_request_handler(req)
2. 创建协程：zend_async_coroutine_create(nxt_php_request_coroutine_entry)
3. 协程指针存到 req
4. 协程加入激活队列
5. 控制权回到事件循环 nxt_unit_run()

协程激活

1. 事件循环调用 nxt_unit_response_buf_alloc 回调
2. 回调通过 zend_async_coroutine_activate() 激活协程
3. 执行 nxt_php_request_coroutine_entry()
4. 创建 PHP Request/Response 对象
5. 调用用户回调
6. response->end() 后协程结束

异步发送

1. response->write() → nxt_unit_response_write_nb()
2. 没发完，剩下的进 drain_queue
3. 缓冲区空了，触发 shm_ack_handler()
4. shm_ack_handler 继续写，需要的话调 end()

未来计划

• 实现 Request::getRequestContext()
• 添加请求头支持
• 添加 POST 数据解析
• WebSocket 支持
• 流式响应

总结

NGINX Unit TrueAsync PHP 集成让 PHP 真正拥有了异步处理能力。通过协程机制，单个进程可以同时处理多个请求，这在过去是无法想象的。

对于 PHP 生态来说，这是一个重要的转折点。传统的 PHP-FPM 模式下，每个请求独占一个进程，在高并发场景下资源消耗巨大。现在有了 TrueAsync，PHP 可以像 Node.js、Go 那样高效处理并发请求，同时保持语言本身的简洁性。

虽然目前还有一些功能在开发中，比如完整的请求头支持、POST 数据解析、WebSocket 等，但现有的功能已经足够构建高性能的 API 服务。非阻塞 I/O、协程调度、事件循环——这些核心机制都已经就位。

对于需要处理高并发请求的 PHP 应用，特别是 API 服务、微服务架构，NGINX Unit TrueAsync 提供了一个值得认真考虑的选择。它不需要改变太多现有代码结构，却能带来性能上的显著提升。

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