Swoole на практике: реальные замеры

Swoole — PHP-расширение на C, предоставляющее event loop, корутины и асинхронный I/O. Это единственная зрелая реализация корутинной модели в PHP-экосистеме с многолетним production-опытом.

Ниже собраны реальные измерения: production-кейсы, независимые бенчмарки и данные TechEmpower.

Два источника выигрыша

Переход с PHP-FPM на Swoole даёт два независимых преимущества:

1. Stateful-рантайм — приложение загружается один раз и живёт в памяти. Исчезает overhead повторной инициализации (autoload, DI-контейнер, конфигурация) при каждом запросе. Этот эффект даёт выигрыш даже без I/O.

2. Корутинная конкурентность — пока одна корутина ждёт ответа от БД или внешнего API, другие обрабатывают запросы на том же ядре. Этот эффект проявляется только при наличии I/O и требует использования асинхронных клиентов (корутинный MySQL, Redis, HTTP-клиент).

Большинство публичных бенчмарков не разделяют эти два эффекта. Тесты без БД (Hello World, JSON) измеряют только stateful-эффект. Тесты с БД измеряют сумму обоих, но не позволяют изолировать вклад корутин.

В каждом разделе ниже указано, какой эффект преобладает.

1. Production: Appwrite — миграция с FPM на Swoole (+91%)

Что измеряется: stateful-рантайм + корутинная конкурентность. Appwrite — I/O-прокси с минимальной CPU-работой. Выигрыш складывается из обоих факторов, но изолировать вклад корутин из публичных данных нельзя.

Appwrite — open-source Backend-as-a-Service (BaaS), написанный на PHP. Appwrite предоставляет готовый серверный API для типовых задач мобильных и веб-приложений: аутентификация пользователей, управление базой данных, хранение файлов, облачные функции, push-уведомления.

По своей природе Appwrite — это чистый I/O-прокси: почти каждый входящий HTTP-запрос транслируется в одну или несколько операций ввода-вывода (запрос к MariaDB, обращение к Redis, чтение/запись файлов), а собственных CPU-вычислений минимум. Именно такой профиль нагрузки извлекает максимальную выгоду из перехода на корутины: пока одна корутина ждёт ответа от БД, другие обрабатывают новые запросы на том же ядре.

В версии 0.7 команда заменила Nginx + PHP-FPM на Swoole.

Условия теста: 500 конкурентных клиентов, 5 минут нагрузки (k6). Все запросы к эндпоинтам с авторизацией и abuse-контролем.

Итоговое улучшение, заявленное командой: ~91% по совокупности метрик.

Источник: Appwrite 0.7: 91% boost in API Performance (DEV.to)

2. Production: IdleMMO — 35 миллионов запросов в день на одном сервере

Что измеряется: преимущественно stateful-рантайм. Laravel Octane запускает Swoole в режиме «один запрос — один воркер», без корутинного мультиплексирования I/O внутри запроса. Прирост обусловлен тем, что Laravel не перезагружается при каждом запросе.

IdleMMO — PHP-приложение (Laravel Octane + Swoole), MMORPG с 160 000+ пользователями.

Автор отмечает, что для менее CPU-интенсивных приложений (не MMORPG) тот же сервер мог бы обрабатывать значительно больше запросов.

Источник: From Zero to 35M: The Struggles of Scaling Laravel with Octane

3. Бенчмарк: PHP-FPM vs Swoole (BytePursuits)

Что измеряется: только stateful-рантайм. Тест возвращает JSON без обращения к БД или внешним сервисам. Корутинная конкурентность здесь не задействована — нет I/O, которое можно было бы выполнять параллельно. Разница в 2.6–3x обусловлена исключительно тем, что Swoole не пересоздаёт приложение при каждом запросе.

Независимый бенчмарк на Mezzio-микрофреймворке (JSON-ответ, без БД). Intel i7-6700T (4 ядра / 8 потоков), 32 GB RAM, wrk, 10 секунд.

Средняя задержка при 1000 concurrent:

• FPM: 191 ms
• Swoole: 106 ms

Критический момент: начиная с 500 concurrent connections PHP-FPM начал терять запросы (73 793 socket errors при 500, 176 652 при 700). У Swoole — ноль ошибок на всех уровнях конкурентности.

Источник: BytePursuits: Benchmarking PHP-FPM vs Swoole

4. Бенчмарк: с базой данных (kenashkov)

Что измеряется: набор тестов с разными эффектами.

• Hello World, Autoload — чистый stateful-рантайм (нет I/O).
• SQL-запрос, реальный сценарий — stateful + корутины. Swoole использует корутинный MySQL-клиент, что позволяет обслуживать другие запросы во время ожидания ответа от БД.

Более реалистичный набор тестов: Swoole 4.4.10 vs Apache + mod_php. ApacheBench, 100–1000 concurrent, 10 000 запросов.

При 1000 concurrent:

• Apache падал (connection limit, failed requests)
• Swoole — ноль ошибок во всех тестах

Ключевое наблюдение: с реальным I/O (БД + файлы) разница сокращается с 25x до 1.8–2x. Это ожидаемо: база данных становится общим узким местом. Но стабильность под нагрузкой остаётся несопоставимой.

Источник: kenashkov/swoole-performance-tests (GitHub)

5. Бенчмарк: Symfony 7 — все рантаймы (2024)

Что измеряется: только stateful-рантайм. Тест без БД — корутины не задействованы. Разница >10x при 1000 concurrent объясняется тем, что FPM создаёт по процессу на каждый запрос, а Swoole и FrankenPHP держат приложение в памяти и обслуживают соединения через event loop.

Тест 9 PHP-рантаймов с Symfony 7 (k6, Docker, 1 CPU / 1 GB RAM, без БД).

При 1000 concurrent connections Swoole и FrankenPHP в worker-режиме показали на порядок выше пропускную способность, чем классический Nginx + PHP-FPM.

Источник: Performance benchmark of PHP runtimes (DEV.to)

6. TechEmpower: Swoole — первое место среди PHP

Что измеряется: stateful + корутины (в тестах с БД). TechEmpower включает как JSON-тест (stateful), так и тесты с множественными SQL-запросами (multiple queries, Fortunes), где корутинный доступ к БД даёт реальное преимущество. Это один из немногих бенчмарков, где эффект корутин проявляется наиболее явно.

В TechEmpower Framework Benchmarks (Round 22, 2023) Swoole занял первое место среди всех PHP-фреймворков в тесте с MySQL.

TechEmpower тестирует реальные сценарии: JSON-сериализацию, одиночные запросы к БД, множественные запросы, ORM, Fortunes (шаблонизация + БД + сортировка + экранирование).

Источник: TechEmpower Round 22, swoole-src README

7. Hyperf: 96 000 req/s на Swoole-фреймворке

Что измеряется: stateful-рантайм (бенчмарк — Hello World). Hyperf полностью построен на корутинах Swoole, и в production корутинная конкурентность задействована при обращениях к БД, Redis, gRPC. Но цифра 96K req/s получена на Hello World без I/O, то есть отражает эффект stateful-рантайма.

Hyperf — корутинный PHP-фреймворк, построенный на Swoole. В бенчмарке (4 потока, 100 соединений):

• 96 563 req/s
• Латентность: 7.66 ms

Hyperf позиционируется для микросервисов и заявляет 5–10x преимущество над традиционными PHP-фреймворками.

Источник: Hyperf GitHub

Сводка: что показывают реальные данные

Связь с теорией

Результаты хорошо согласуются с расчётами из Эффективность IO-bound задач:

1. С базой данных разница скромнее (1.8–2x), чем без неё (3–10x). Это подтверждает: при реальном I/O узким местом становится сама БД, а не модель конкурентности. Blocking coefficient в тестах с БД ниже, потому что CPU-работа фреймворка сопоставима с временем I/O.

2. При высокой конкурентности (500–1000+) FPM деградирует, Swoole — нет. PHP-FPM ограничен числом воркеров. Каждый воркер — процесс ОС (~40 MB). При 500+ concurrent connections FPM достигает лимита и начинает терять запросы. Swoole обслуживает тысячи соединений в десятках корутин без роста потребления памяти.

3. Stateful-рантайм убирает overhead повторной инициализации. Разница в 25x на autoload-тесте демонстрирует стоимость пересоздания состояния приложения при каждом запросе в FPM. В production это проявляется как разница между T_cpu = 34 ms (FPM) и T_cpu = 5–10 ms (stateful), что радикально меняет blocking coefficient и, следовательно, выигрыш от корутин (см. таблицу в Эффективность IO-bound задач).

4. Формула подтверждается. Appwrite: FPM 436 req/s → Swoole 808 req/s (1.85x). Если T_cpu снизился с ~30 ms до ~15 ms (stateful), а T_io осталось ~30 ms, то blocking coefficient вырос с 1.0 до 2.0, что предсказывает рост throughput примерно в 1.5–2x. Совпадает.

Ссылки

Production-кейсы

• Appwrite: 91% boost in API Performance
• IdleMMO: From Zero to 35M with Laravel Octane

Независимые бенчмарки

• BytePursuits: PHP-FPM vs Swoole
• kenashkov: swoole-performance-tests (GitHub)
• PHP runtimes benchmark — Symfony 7 (DEV.to)

Фреймворки и рантаймы

• TechEmpower Framework Benchmarks
• Hyperf — корутинный PHP-фреймворк
• OpenSwoole benchmark
• Swoole source (GitHub)