从PHP迁移至Golang - 基础篇

1、Why Not PHP

使用 PHP 构建的WEB程序，随着业务发展到一定体量之后，都不得不面临以下一些问题：

• 业务功能不断扩张，如何避免某单一业务功能故障影响整体，维持系统健壮性
• 业务逻辑复杂度不断上升，如何解耦与模块化，降低系统复杂性
• 网站访问量不断攀升，如何实现高并发，实现系统高可用性
• 计算密集型业务的出现，如何快速适应需求，提升网站性能
• ...

对于PHP而言，在业务发展初期，可以快速实现业务原型，满足需求，但是在发展的中后期就显得略有点后劲不足。

因为PHP在高并发、多进程/线程以及密集计算领域并不擅长。这种情况在swoole出现之后得到了很大的缓和。

但是，随着微服务架构的兴起以及容器时代的到来，这种情况又再次加剧。因为PHP大都需要借助Nginx和PHP-FPM或类似软件来进行进程管理，这对于部署的微服务意味着部署PHP项目代码的同时必须同时包括PHP-FPM和Nginx，这除了增加资源成本也降低了效率。

2、Why Golang

那么，为什么是Golang呢？

• 首先，Golang与PHP很像，都是类C语言，可以很好的进行『知识迁移』
• 其次，Golang在性能和开发效率上有很好的平衡，语法简单，语言层面上支持并发编程，且基础库健全，部署容易。
• 最重要的是，Golang在微服务与容器领域有很好的基础，后期系统可完美实现微服务化与容器化。

当然了，即便如此，PHP还是世界上最好的语言。

3、How To

做好了思想上的准备之后，就可以开始确立技术方案了。

任何大型系统的重构都不可能是一蹴而就，顷刻之间发生的，需要一个循序渐进的过程。并且，在此重构过程中，大前提必须保持现有系统的所有业务照常运行，所以需要确立的是一个对系统基本无损的分模块逐步替换的方案。

回归到我们当前的系统架构：每台服务器上均部署相同的PHP项目代码，统一由PHP-FPM解释执行，并通过Nginx进行反向代理。

在梳理了系统各功能模块业务职责之后，我们决定先将数据模块试水：使用Golang进行改造，理由是数据模块功能较为简单，Golang只需计算逻辑然后向前端页面提供数据接口即可。同时借助Nginx的反向代理功能，将数据接口前缀的转发至Golang程序，其他所有请求还是依旧转发至原来的PHP-FPM程序。其抽象模型大致如下：

4、About Hot-Update

所谓 热更新 ，是指在系统升级或修复bug过程中对用户来说是无感知的。

使用PHP开发时，开发者无需关心热更新，因为PHP是解释型的编程语言，PHP-FPM会根据最新的请求实时去调用执行具体某个PHP文件；而Golang则不同，它是编译型语言，在运行时会把Golang文件加载到内存，这时，所有对代码的改动想要更新必须要重启服务才能生效。那么如何在重启服务过程中，不影响当前用户请求，便是热更新需要解决的问题。

目前Golang热更新大致有两个思路：Plugin包（Golang1.8+，原理类似C++动态链接库方式）和第三方热更新库（如）Facebook开源的 grace 库以及 endless 库等。

关于第三方热更新库逻辑大致为：

• 发布变更的项目代码文件
• 发送变更通知给服务进程（信号方式，通常是USR2信号）
• 服务进程收到通知后，调用 fork/exec 启动最新项目代码（新进程）
• 子进程调用会从父进程继承 socket 文件描述符来重新监听 socket（此时父子进程同时Accept连接）
• 原有父进程不再接收新请求，待正在处理中的请求处理完后，进程自动退出（gracefully shutdown）
• 子进程托管给init进程

总结

以上大致接介绍了从PHP项目迁移到Golang所需的一些思想与技术上的准备，后续篇章将介绍具体技术方案与实现细节。

References