Swoole 实践：真实测量数据
Swoole 是一个用 C 编写的 PHP 扩展，提供事件循环、协程 和异步 I/O。它是 PHP 生态系统中唯一成熟的协程模型实现， 拥有多年的生产经验。
以下是真实测量数据的汇总：生产案例、独立基准测试 和 TechEmpower 数据。
性能提升的两个来源
从 PHP-FPM 过渡到 Swoole 提供了两个独立的优势：
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有状态运行时 — 应用程序加载一次后常驻内存。 每次请求重新初始化（autoload、DI 容器、配置）的开销消失了。 即使没有 I/O，该效果也能带来收益。
-
协程并发 — 当一个协程等待数据库或外部 API 响应时， 其他协程在同一核心上处理请求。该效果 仅在有 I/O 时才体现，并且需要使用异步客户端 （基于协程的 MySQL、Redis、HTTP 客户端）。
大多数公开基准测试没有分离这两种效果。 不含数据库的测试（Hello World、JSON）仅测量有状态效果。 含数据库的测试测量两者之和，但无法隔离协程的贡献。
以下每个部分都标注了哪种效果占主导地位。
1. 生产案例：Appwrite — 从 FPM 迁移到 Swoole（+91%）
测量的是什么： 有状态运行时 + 协程并发。 Appwrite 是一个 I/O 代理，CPU 工作量极少。收益来自 两个因素，但从公开数据无法隔离协程的贡献。
Appwrite 是一个用 PHP 编写的开源后端即服务（BaaS）。 Appwrite 为移动和 Web 应用程序的常见任务提供现成的服务器 API： 用户认证、数据库管理、 文件存储、云函数、推送通知。
从本质上说，Appwrite 是一个纯 I/O 代理： 几乎每个传入的 HTTP 请求都会转化为一个或多个 I/O 操作（MariaDB 查询、Redis 调用、 文件读写），自身的 CPU 计算量极少。 这种工作负载特征能从转向协程中获得最大收益： 当一个协程等待数据库响应时，其他协程在同一核心上处理新请求。
在 0.7 版本中，团队用 Swoole 替换了 Nginx + PHP-FPM。
测试条件： 500 个并发客户端，5 分钟的负载（k6）。 所有请求都发送到带有授权和滥用控制的端点。
| 指标 | FPM (v0.6.2) | Swoole (v0.7) | 变化 |
|---|---|---|---|
| 每秒请求数 | 436 | 808 | +85% |
| 5 分钟内总请求数 | 131,117 | 242,336 | +85% |
| 响应时间（正常） | 3.77 ms | 1.61 ms | -57% |
| 响应时间（负载下） | 550 ms | 297 ms | -46% |
| 请求成功率 | 98% | 100% | 无超时 |
团队报告的综合指标总体改善：约 91%。
来源： Appwrite 0.7: 91% boost in API Performance (DEV.to)
2. 生产案例：IdleMMO — 单台服务器每天 3500 万请求
测量的是什么： 主要是有状态运行时。 Laravel Octane 以”一个请求——一个 worker”的模式运行 Swoole， 没有在请求内部进行协程 I/O 复用。 性能收益源于 Laravel 不需要在每次请求时重新加载。
IdleMMO 是 一个 PHP 应用程序（Laravel Octane + Swoole），一款拥有 16 万以上用户的 MMORPG。
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 每日请求数 | 35,000,000（平均约 405 req/s） |
| 潜力（作者估计） | 50,000,000+ 请求/天 |
| 服务器 | 1 × 32 vCPU |
| Swoole workers | 64（每核心 4 个） |
| 调优前 p95 延迟 | 394 ms |
| Octane 后 p95 延迟 | 172 ms（-56%） |
作者指出，对于 CPU 密集度较低的应用程序（非 MMORPG）， 同一台服务器可以处理显著更多的请求。
来源： From Zero to 35M: The Struggles of Scaling Laravel with Octane
3. 基准测试：PHP-FPM vs Swoole（BytePursuits）
测量的是什么： 仅有状态运行时。 测试返回 JSON，不访问数据库或外部服务。 协程并发在此不涉及 — 没有可以并行执行的 I/O。 2.6-3 倍的差异完全是因为 Swoole 不会在每次请求时重新创建应用程序。
基于 Mezzio 微框架的独立基准测试（JSON 响应，无数据库）。 Intel i7-6700T（4 核 / 8 线程），32 GB RAM，wrk，10 秒。
| 并发度 | PHP-FPM (req/s) | Swoole BASE (req/s) | 差异 |
|---|---|---|---|
| 100 | 3,472 | 9,090 | 2.6 倍 |
| 500 | 3,218 | 9,159 | 2.8 倍 |
| 1,000 | 3,065 | 9,205 | 3.0 倍 |
1000 并发时的平均延迟：
- FPM：191 ms
- Swoole：106 ms
关键点： 从 500 个并发连接开始， PHP-FPM 开始丢失请求（500 并发时 73,793 个 socket 错误，700 并发时 176,652 个）。 Swoole 在所有并发级别下零错误。
来源： BytePursuits: Benchmarking PHP-FPM vs Swoole
4. 基准测试：含数据库（kenashkov）
测量的是什么： 一组具有不同效果的测试。
- Hello World、Autoload — 纯有状态运行时（无 I/O）。
- SQL 查询、真实场景 — 有状态 + 协程。
- Swoole 使用基于协程的 MySQL 客户端，允许在等待数据库响应时
- 服务其他请求。
更真实的测试套件：Swoole 4.4.10 vs Apache + mod_php。 ApacheBench，100-1000 并发，10,000 个请求。
| 场景 | Apache (100 并发) | Swoole (100 并发) | 差异 |
|---|---|---|---|
| Hello World | 25,706 req/s | 66,309 req/s | 2.6 倍 |
| Autoload 100 个类 | 2,074 req/s | 53,626 req/s | 25 倍 |
| SQL 查询到数据库 | 2,327 req/s | 4,163 req/s | 1.8 倍 |
| 真实场景（缓存 + 文件 + 数据库） | 141 req/s | 286 req/s | 2.0 倍 |
1000 并发时：
- Apache 崩溃（连接限制，请求失败）
- Swoole — 所有测试中零错误
关键观察： 在有真实 I/O（数据库 + 文件）的情况下，差异 从 25 倍降至 1.8-2 倍。这是预期的： 数据库成为了共同瓶颈。 但在负载下的稳定性仍然无法相比。
来源： kenashkov/swoole-performance-tests (GitHub)
5. 基准测试：Symfony 7 — 所有运行时（2024）
测量的是什么： 仅有状态运行时。 不含数据库的测试 — 不涉及协程。 在 1000 并发时 >10 倍的差异是因为 FPM 为每个请求创建 一个进程，而 Swoole 和 FrankenPHP 将应用程序保持在内存中 并通过事件循环服务连接。
使用 Symfony 7 测试 9 种 PHP 运行时（k6，Docker，1 CPU / 1 GB RAM，无数据库）。
| 运行时 | vs Nginx + PHP-FPM（1000 并发时） |
|---|---|
| Apache + mod_php | ~0.5 倍（更慢） |
| Nginx + PHP-FPM | 1 倍（基准线） |
| Nginx Unit | ~3 倍 |
| RoadRunner | >2 倍 |
| Swoole / FrankenPHP (worker) | >10 倍 |
在 1000 个并发连接时，Swoole 和 FrankenPHP 的 worker 模式 表现出比经典 Nginx + PHP-FPM 高一个数量级的吞吐量。
来源： Performance benchmark of PHP runtimes (DEV.to)
6. TechEmpower：Swoole — PHP 类别第一名
测量的是什么： 有状态 + 协程（在数据库测试中）。 TechEmpower 包括 JSON 测试（有状态）和多条 SQL 查询的测试 （多查询、Fortunes），其中基于协程的数据库访问 提供了真正的优势。这是协程效果最明显的 少数基准测试之一。
在 TechEmpower Framework Benchmarks （Round 22，2023）中，Swoole 在所有 PHP 框架的 MySQL 测试中获得第一名。
TechEmpower 测试真实场景：JSON 序列化、 单条数据库查询、多条查询、ORM、Fortunes （模板 + 数据库 + 排序 + 转义）。
来源： TechEmpower Round 22, swoole-src README
7. Hyperf：基于 Swoole 框架的 96,000 req/s
测量的是什么： 有状态运行时（基准测试为 Hello World）。 Hyperf 完全构建在 Swoole 协程之上，在生产中 协程并发用于数据库、Redis 和 gRPC 调用。 然而，96K req/s 的数据是在无 I/O 的 Hello World 上获得的， 意味着它反映的是有状态运行时效果。
Hyperf 是一个构建在 Swoole 之上的基于协程的 PHP 框架。 在基准测试（4 线程，100 连接）中：
- 96,563 req/s
- 延迟：7.66 ms
Hyperf 定位于微服务，声称 比传统 PHP 框架有 5-10 倍的优势。
来源： Hyperf GitHub
总结：真实数据显示了什么
| 测试类型 | FPM → Swoole | 主要效果 | 备注 |
|---|---|---|---|
| Hello World / JSON | 2.6-3 倍 | 有状态 | BytePursuits、kenashkov |
| Autoload（有状态 vs 无状态） | 25 倍 | 有状态 | 无 I/O — 纯状态保持效果 |
| 含数据库 | 1.8-2 倍 | 有状态 + 协程 | kenashkov（协程 MySQL） |
| 生产 API（Appwrite） | +91%（1.85 倍） | 有状态 + 协程 | I/O 代理，两个因素 |
| 生产（IdleMMO） | p95：-56% | 有状态 | Octane workers，非协程 |
| 高并发（1000+） | Swoole 稳定，FPM 崩溃 | 事件循环 | 所有基准测试 |
| Symfony 运行时（1000 并发） | >10 倍 | 有状态 | 测试中无数据库 |
| TechEmpower（数据库测试） | PHP 类别第一 | 有状态 + 协程 | 多条 SQL 查询 |
与理论的关联
结果与 IO 密集型任务效率中的计算很好地吻合：
1. 含数据库时差异更温和（1.8-2 倍），不含时更大（3-10 倍）。 这证实了：在有真实 I/O 时，瓶颈变成了数据库本身， 而非并发模型。数据库测试中的阻塞系数更低， 因为框架的 CPU 工作量与 I/O 时间相当。
2. 在高并发（500-1000+）下，FPM 性能下降而 Swoole 不会。 PHP-FPM 受限于 worker 数量。每个 worker 是一个操作系统进程（约 40 MB）。 在 500+ 并发连接时，FPM 达到极限 并开始丢失请求。Swoole 在数十个协程中服务数千个连接， 而不增加内存消耗。
3. 有状态运行时消除了重新初始化开销。 autoload 测试中 25 倍的差异展示了 FPM 中每次请求重新创建应用程序状态的代价。 在生产中，这体现为 T_cpu = 34 ms（FPM） 与 T_cpu = 5-10 ms（有状态）的差异，这极大地改变了阻塞系数， 从而影响协程带来的收益 （参见 IO 密集型任务效率中的表格）。
4. 公式得到验证。 Appwrite：FPM 436 req/s → Swoole 808 req/s（1.85 倍）。 如果 T_cpu 从约 30 ms 降至约 15 ms（有状态）， 而 T_io 保持约 30 ms，那么阻塞系数从 1.0 增加到 2.0， 预测吞吐量增加约 1.5-2 倍。这与实际相符。
参考文献
生产案例
独立基准测试
- BytePursuits: PHP-FPM vs Swoole
- kenashkov: swoole-performance-tests (GitHub)
- PHP runtimes benchmark — Symfony 7 (DEV.to)