如何使用Workerman实现分布式计算系统

分布式计算系统是指将一组计算机视为单个系统来协同完成计算任务的一种计算模式。在实践中，分布式计算系统可以通过增加计算机数量来提高计算速度，同时可以解决大量数据的处理问题。Workerman是一个可以用PHP语言实现分布式计算系统的框架，本文将介绍如何使用Workerman实现一个简单的分布式计算系统，并提供代码示例。

1. 安装Workerman

首先，我们需要安装Workerman。可以通过Composer来进行安装，具体命令如下：

composer require workerman/workerman

2. 创建服务端程序

我们来创建一个名为server.php的服务端程序，通过运行该程序，客户端就可以将计算任务提交给服务端，服务端负责将任务分配给计算节点来进行计算，并将最终结果返回给客户端。以下是server.php的代码示例：

<?php
use WorkermanWorker;

require_once __DIR__ . '/vendor/autoload.php';

$worker = new Worker('text://0.0.0.0:2346');

$worker->count = 4;

$worker->onMessage = function($connection, $data){
    $params = json_decode($data, true);

    $worker_num = $params['worker_num'];
    $task_data = $params['task_data'];

    $task_id = md5($task_data);

    $task_worker = new Task($task_id);
    $task_worker->send([
        'worker_num' => $worker_num,
        'task_data' => $task_data
    ]);
  
    $connection->send(json_encode([
        'task_id' => $task_id
    ]));
};

class Task{
    protected $task_id;
  
    protected $worker_num;

    protected $task_data;

    public function __construct($task_id){
        $this->task_id = $task_id;
    }

    public function send($data){
        $task_data = json_encode([
            'task_id' => $this->task_id,
            'data' => $data
        ]);

        $worker_num = $data['worker_num'];
        $socket_name = "tcp://127.0.0.1:".(2347 + $worker_num);

        $client = stream_socket_client($socket_name, $errno, $errstr);
  
        fwrite($client, $task_data);
        fclose($client);
    }
}

Worker::runAll();

在上述代码中，我们使用服务器监听端口，等待客户端提交任务。当服务端接收到客户端提交的任务后，服务端会将任务分配给一个计算节点来进行计算，并将返回结果给客户端。

在Worker类的实例中，我们配置了4个进程来处理客户端请求。在onMessage事件回调中，我们首先从客户端提交的JSON数据中获取worker_num和task_data，在创建一个新的Task实例，并将任务发送给计算节点，等待计算结果返回。

在Task类中，我们存储了任务ID(task_id)、所需计算的节点编号(worker_num)和需要计算的数据(task_data)。send()方法用于向指定的计算节点发送任务。在这里，我们使用了stream_socket_client()函数来实现TCP套接字客户端，用于与指定计算节点通信。

3. 创建计算节点程序

接下来，我们来创建一个名为worker.php的计算节点程序。该程序将会在服务端将计算任务分配给它后，进行计算，并将结果返回给服务端。以下是worker.php的代码示例：

<?php
use WorkermanWorker;

require_once __DIR__ . '/vendor/autoload.php';

$worker_num = intval($argv[1]);

$worker = new Worker("tcp://0.0.0.0:". (2347 + $worker_num));

$worker->onMessage = function($connection, $data){
    $params = json_decode($data, true);
    $task_id = $params['task_id'];

    $task_data = $params['data'];

    $result = strlen($task_data);

    $connection->send(json_encode([
        'task_id' => $task_id,
        'result' => $result
    ]));
};

Worker::runAll();

在上述代码中，我们使用TCP套接字监听一个端口，等待服务端分配计算任务。当有计算任务需要处理时，我们从任务数据中获取需要处理的数据，进行计算，并将结果发送给服务端。

4. 创建客户端程序

最后，我们需要创建一个名为client.php的客户端程序，用于提交计算任务给服务端，并获取计算结果。以下是client.php的代码示例：

<?php
use WorkermanWorker;

require_once __DIR__ . '/vendor/autoload.php';

$client = stream_socket_client("tcp://127.0.0.1:2346", $errno, $errstr);

$data = [
    'worker_num' => 1,
    'task_data' => 'Workerman is a high-performance PHP socket framework'
];

$json_data = json_encode($data);

fwrite($client, $json_data);
$result = fread($client, 8192);

fclose($client);

$result_data = json_decode($result, true);

$task_id = $result_data['task_id'];

foreach(range(0,3) as $worker_num){
    $worker_client = stream_socket_client("tcp://127.0.0.1:". (2347 + $worker_num), $errno, $errstr);

    fwrite($worker_client, json_encode([
        'task_id' => $task_id,
        'worker_num' => $worker_num
    ]));

    $worker_result = fread($worker_client, 8192);

    $worker_result_data = json_decode($worker_result, true);

    if($worker_result_data['task_id'] == $task_id){
        echo "Result: " . $worker_result_data['result'] . PHP_EOL;
        break;
    }
}

在上述代码中，我们首先创建一个TCP套接字客户端连接到计算节点。在这里使用了fread()函数来从服务端获取计算任务的返回结果。然后我们将task_id作为参数发送给所有的计算节点，等待返回结果。根据任务ID(task_id)，我们可以识别哪个计算节点返回了计算结果。最终我们可以输出计算结果。

总结