PHP 高性能核弹升级!Swoole io_uring 加持,QPS 直追 15 万,吊打 Go/Node

概述

在高性能服务器开发领域，每毫秒的延迟优化和每一次系统调用的减少，都可能带来质的飞跃。今天，我们迎来一个里程碑式的突破

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Swoole 6.2 正式引入 io_uring 技术，全面替代传统的 epoll 实现异步 IO。

测试结果显示：

• 💥 Swoole + io_uring 的 QPS 达到 146,872！
• 🚀 是 Golang HTTP Server 的 3.06 倍
• 🌪️ 是 Node.js 的 4.44 倍
• ⬇️ 平均延迟从 2.81ms 降至 1.36ms，性能提升超过 100%

这不仅是一次简单的性能优化，更是 PHP 在高并发服务领域的“核武器”级进化。

📊 测试环境与对比基准

为确保公平可比，所有服务均运行在同一物理机上，并限制为单核 CPU 执行（避免多线程干扰）：

测试说明

• ✅ Golang net/http（GOMAXPROCS=1）
• ✅ Node.js http 模块
• ✅ Swoole 6.2 Coroutine Http Server（两种模式）：
• 使用传统 epoll
• 启用 io_uring 新架构（uring-socket）

Golang

package mainimport ("fmt""log""net/http""runtime")funcmain() {    runtime.GOMAXPROCS(1)    http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {        w.Header().Add("Server", "golang-http-server")        fmt.Fprint(w, "<h1>\nHello world!\n</h1>\n")    })    log.Printf("Go http Server listen on :8080")    log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))}

Node.js

var http = require('http');http.createServer(function (req, res) {    res.writeHead(200, {'Server': "node.js"}    );    res.end("<h1>Hello World</h2>");}).listen(8080, '127.0.0.1');console.log('Server running at http://127.0.0.1:8080/');

Swoole

<?php$pool = new Swoole\Process\Pool(1, SWOOLE_IPC_NONE);$pool->on('WorkerStart', function($pool, $workerId){    Swoole\Runtime::setHookFlags(0);    Co\run(function(){        $server = new Swoole\Coroutine\Http\Server("127.0.0.1", 9501, false, true);        $server->handle('/', function($request, $response){            $response->end("<h1>\nHello world!\n</h1>\n");        });        $server->start();    });});$pool->start();

测试结果

Golang

wrk -c 200 -d 5s http://127.0.0.1:8080/Running 5s test @ http://127.0.0.1:8080/2 threads and 200 connections  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev    Latency     4.26ms    2.40ms  46.67ms   83.66%    Req/Sec    24.19k     3.43k   27.42k    81.00%240611 requests in5.01s, 58.74MB readRequests/sec:  48008.89Transfer/sec:     11.72MB

Node.js

wrk -c 200 -d 5s http://127.0.0.1:8080/Running 5s test @ http://127.0.0.1:8080/2 threads and 200 connections  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev    Latency    13.21ms   46.34ms 617.05ms   96.85%    Req/Sec    16.68k     1.59k   17.56k    96.00%165991 requests in5.01s, 28.34MB readRequests/sec:  33114.29Transfer/sec:      5.65MB

Swoole 6.2 (uring-socket)

wrk -c 200 -d 5s http://127.0.0.1:9501/Running 5s test @ http://127.0.0.1:9501/2 threads and 200 connections  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev    Latency     1.36ms  210.22us   2.65ms   96.28%    Req/Sec    73.91k     7.25k   77.98k    92.00%734585 requests in5.00s, 124.00MB readRequests/sec: 146872.82Transfer/sec:     24.79MB

Swoole 6.2 (epoll)

wrk -c 200 -d 5s http://127.0.0.1:9501/Running 5s test @ http://127.0.0.1:9501/2 threads and 200 connections  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev    Latency     2.81ms  623.43us  18.10ms   87.26%    Req/Sec    35.89k     3.96k   39.48k    85.00%357169 requests in5.01s, 60.29MB readRequests/sec:  71252.96Transfer/sec:     12.03MB

📈 性能对比结果一览

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🔺 Swoole + io_uring 单线程的并发能力就可以达到 ~15万 QPS，相比 epoll 提升超 100%，相比 Golang 提升近 3 倍，相比 Node.js 提升近 4.4 倍，完胜主流语言运行时！

🧠 为什么 io_uring 如此强大？技术原理解密

要理解这次飞跃，我们必须深入 Linux 内核层面，看看 io_uring 到底带来了哪些革命性变革。

1️⃣ 传统 IO 模型的瓶颈：epoll 的天花板

长期以来，Linux 下的高性能网络服务依赖 epoll + 非阻塞 socket 实现事件驱动。其基本流程如下：

用户态程序->epoll_ctl添加监听->发生事件->epoll_wait返回->read/write系统调用->数据拷贝->处理请求

但问题在于：

• ❌ 频繁系统调用开销大：每个 accept, read, write 都需要陷入内核
• ❌ 上下文切换成本高：用户态 ↔ 内核态来回切换消耗 CPU
• ❌ 无法批量处理 IO 请求：一次只能提交一个操作
• ❌ 数据拷贝次数多：尤其在零拷贝未启用时效率低下

当并发达到数万级别时，这些微小开销叠加起来就成了性能黑洞。

2️⃣ io_uring：Linux 5.1 引入的异步 IO 革命

io_uring 是由 Jens Axboe（Linux 块设备层维护者）于 2019 年引入 Linux 5.1 的全新异步 IO 接口，目标是 彻底重构用户空间与内核之间的 IO 通信机制。

✅ 核心优势一：共享内存 Ring Buffer 设计

io_uring 使用两个环形缓冲区（Submission Queue 和 Completion Queue），通过 mmap 映射到用户空间，实现无锁并发访问。

+------------------++--------------------+|用户程序|<--->|内核|| - 提交 IO 请求   |     | - 执行 IO 操作     || - 轮询完成队列   |     | - 写入完成事件     |+------------------+     +--------------------+       ↑_________________________↓           共享内存，无需系统调用！

这意味着：

• ✔️ 提交 IO 不再需要 syscall
• ✔️ 获取完成事件可通过轮询或中断
• ✔️ 几乎消除上下文切换开销

✅ 核心优势二：批量提交 & 批量完成（Batching）

传统 epoll 一次 epoll_wait 最多返回几百个事件，且每次 IO 操作都要单独发起系统调用。

而 io_uring 支持：

// 一次性提交多个 IO 请求io_uring_submit_multiple(&ring, sqes, count);// 一次性获取多个完成事件io_uring_peek_batch_cqe(&ring, &cqes, max);

在 Swoole 场景中，可以将多个 recv, send, accept 打包成批处理，极大降低单位请求的平均开销。

✅ 核心优势三：零拷贝支持（Zero-Copy I/O）

这是性能飞跃的关键之一。

借助 io_uring 提供的 IORING_SETUP_SQPOLL 和 MSG_ZEROCOPY 等特性，Swoole 可以实现：

• 数据直接从内核 page cache 发送到网卡，不经过用户缓冲区
• 发送响应时使用 splice() 或 send_zc()，避免内存复制
• 特别适合静态文件服务、API 响应等场景

例如，在返回 "Hello World" 时，数据可以直接映射到 socket 缓冲区，跳过中间拷贝步骤。

✅ 核心优势四：内核线程轮询模式（SQ Polling）

开启 IORING_SETUP_SQPOLL 后，内核会启动专用线程持续轮询提交队列，用户进程完全无需触发系统调用即可完成 IO 提交。

这对低延迟、高吞吐的服务极为友好，尤其适用于 Swoole 协程调度器这种高频 IO 场景。

🔄 Swoole 如何集成 io_uring？

Swoole 6.2 在底层重构了协程调度器与 Socket 层，新增 uring-socket 模块，实现了对 io_uring 的完整封装。在编译时需要添加--enable-uring-socket以及--enable-iouring参数。

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💡 注：需 Linux 5.5 (CONFIG_IO_URING) 以上内核，推荐 Ubuntu 22.04 操作系统若在 Docker 环境中使用 io_uring，需要在运行时添加--security-opt seccomp=unconfined

🤔 为什么 PHP+Swoole 能超越 Golang 和 Node.js？

很多人惊讶：“不是说 Go 和 JS 更适合高并发吗？” 其实答案很简单：

👉 Swoole + io_uring 不是在“优化”，而是在“换赛道”！

它不再受限于传统“系统调用 + 回调”的范式，而是进入了“用户态与内核协同计算”的新时代。

🛠️ 如何体验 Swoole 6.2 + io_uring？

步骤 1：确认系统支持

uname -r# 必须 >= 5.5 （建议 5.10+）# 检查内核配置grep CONFIG_IO_URING /boot/config-$(uname -r)# 输出应为：CONFIG_IO_URING=y

步骤 2：安装 Swoole 6.2+

phpize./configure --enable-uring-socket --enable-iouringmake -j 32 install

步骤 3：编写代码并启用协程

<?phpSwoole\Runtime::setHookFlags(SWOOLE_HOOK_ALL);Co\run(function(){    $server = new Swoole\Coroutine\Http\Server("127.0.0.1", 9501, false, true);    $server->handle('/', function($req, $resp){        $resp->end("<h1>Hello World</h1>");    });    $server->start();});

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✅ 访问 http://127.0.0.1:9501，见证百万级 QPS 的起点！

🎯 展望未来：PHP 的高性能时代已来

过去我们常说：“PHP 是世界上最好的语言”，但更多是调侃。而现在，随着 Swoole、PHP8 JIT、io_uring 等技术的融合，PHP 正在成为真正意义上的高性能服务端语言。

想象一下：

• 微服务网关用 PHP 写？
• 实时聊天服务器基于 Swoole 构建？
• 百万并发 API 网关跑在 PHP 上？

这些不再是梦。Swoole 6.2 的发布，标志着 PHP 在云原生时代的正式回归。

📣 结语：别再低估 PHP，更别错过 io_uring

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“性能不是一切，但没有性能，什么都不是。”

Swoole 团队这一次用硬核技术证明：只要敢于突破底层限制，PHP 同样可以在性能战场上正面刚赢 Golang 和 Node.js。

如果你还在用 FPM + Nginx 跑 Laravel，或许该考虑升级你的技术栈了。

🔥 拥抱协程，拥抱异步，拥抱 io_uring —— 下一代 PHP 高性能服务，从此开始。

📚 参考资料：

• https://kernel.dk/io_uring.pdf
• https://github.com/swoole/swoole-src
• https://lwn.net/Articles/776703/