Хардкорный курс асинхронного PHP

Разбираемся, чем конкурентность отличается от параллельности и где среди процессов, потоков и корутин место асинхронности — и почему классическая модель PHP-FPM для этого не подходит.

• Конкурентность
• Параллельность
• Асинхронность
• Процессы
• Потоки
• Многопоточность
• Корутины
• Модель выполнения классического PHP-приложения
• PHP-FPM
• RoadRunner
• Долгоживущие PHP-приложения
• Amp HTTP Server

Пишем неблокирующий HTTP-сервер на голых stream_*-функциях, попадаем в callback hell и учимся упаковывать его в promises на примере ReactPHP HTTP Server.

• Блокирующий и неблокирующий ввод-вывод
• stream_* в PHP
• Пишем простейший неблокирующий HTTP-сервер
• Callback-based API
• Callback hell
• Promises
• Упаковываем callback-based код в promises
• ReactPHP HTTP Server

Разбираем генераторы в Python и PHP как механизм приостановки выполнения, строим корутины поверх yield — и переносим HTTP-сервер на AMPHP v2.

• Генераторы в Python
• Генераторы в PHP
• yield как механизм приостановки выполнения
• Cooperative multitasking
• Корутины поверх генераторов
• Как работал async/await до Fibers
• Сервер на AMPHP v2

Знакомимся с файберами как способом приостанавливать и возобновлять выполнение без генераторов, пишем свой простейший Event Loop и переходим на Revolt.

• Fibers в PHP
• Приостановка и возобновление выполнения
• Зачем нужен Event Loop
• Пишем простейший Event Loop
• Очередь задач и I/O readiness
• Revolt Event Loop

Переписываем HTTP-сервер на файберах поверх современной модели AMPHP — и смотрим, что на самом деле происходит под капотом, пока код выглядит почти синхронным.

• Неблокирующий код поверх Fibers
• Современная модель AMPHP
• Amp HTTP Server
• Почему async-код теперь выглядит почти как синхронный
• Что на самом деле происходит во время ожидания I/O

Смотрим на историю асинхронного PHP и на проект True Async — какие ограничения текущей модели он снимает и куда это может привести язык дальше.

• История развития асинхронного PHP
• True Async
• Ограничения текущей модели PHP
• Возможные изменения языка и runtime
• Перспективы асинхронного PHP

Собираем инструментарий для работы с конкурентными операциями: async/await и комбинаторы, отмену и таймауты, мьютексы для синхронизации и graceful shutdown.

• Futures
• async
• await
• Комбинаторы
• Параллельное выполнение операций
• Cancellation
• Timeouts
• Mutex
• Синхронизация конкурентных операций
• Async iterators
• Graceful shutdown

Разбираемся, почему обращение к БД — это I/O-bound задача, как устроен пул соединений в долгоживущем приложении и как с этим работает AMPHP Postgres.

• Почему работа с БД — I/O-bound задача
• Соединения с базой данных в классическом PHP
• Connection pooling
• PgBouncer
• Пулы соединений внутри долгоживущего приложения
• AMPHP Postgres
• Транзакции в асинхронном приложении
• Ограничение конкурентности запросов

Смотрим, почему в долгоживущем приложении singleton — уже не совсем singleton, и как с этим справляются request-scoped сервисы и DI на примере Thesis DIC.

• Чем долгоживущее приложение отличается от PHP-FPM
• Почему singleton больше не всегда singleton
• Request-scoped состояние
• Scoped services
• Контекст выполнения
• Dependency Injection в async-приложении
• Реализация scoped-сервисов на примере Thesis DIC

Разбираемся, что Event Loop не может сделать асинхронным — блокирующие вызовы и CPU-bound задачи — и как выносить такую работу в отдельные процессы.

• Что нельзя сделать асинхронным с помощью Event Loop
• Blocking API
• Файловая система
• CPU-bound задачи
• Как blocking-код останавливает Event Loop
• Вынос работы в отдельные процессы
• Process pools
• Коммуникация между процессами

На примере небольшого сайта наподобие лендинга Пыхника собираем настоящее долгоживущее PHP-приложение.

• HTTP-сервер
• Routing
• Статические файлы
• Dependency Injection
• Работа с PostgreSQL
• Connection pool
• Формы
• Валидация
• Работа с внешними API
• Оплата
• Отправка писем
• Очередь фоновых задач
• Graceful shutdown
• Собираем всё в одно приложение

Сравниваем, как с конкурентностью справляются другие языки и платформы — горутины и каналы в Go, Project Loom в Java, модель акторов в Erlang и систему типов Pony.

• Goroutines и channels
• Runtime Go: одна модель для I/O и вычислений
• Project Loom
• Virtual Threads
• Асинхронность, спрятанная внутри JVM
• Actor Model
• Erlang: процессы и сообщения вместо общей памяти
• Изоляция вместо синхронизации
• Pony и reference capabilities
• Data races как свойство системы типов
• Сравнение моделей конкурентности