La vidéo de la conférence au Forum PHP 2013 / AFUP : https://www.youtube.com/watch?v=WygFJHEloq0

1. LA PROGRAMMATION ASYNCHRONE
ET LES PÂTES
François Zaninotto - @francoisz - marmelab.com

2. PARLONS
CUISINE

3. Spaghetti à la tomate de Giuseppina
Plat principal - Facile - Bon marché
Pour 4 personnes
Préparation et cuisson: 20 minutes
Ingrédients:
- 500g de spaghetti
- 6 tomates bien mûres
- 1 oignon
- 1 carotte
- 2 gousses d'ail
- 1 branche de céleri
- huile d'olive
- sauge, romarin, basilic frais
- sel et poivre
- amour

4. Spaghetti à la tomate de Giuseppina
Plat principal - Facile - Bon marché
1. Faire bouillir une grande quantité d'eau (non salée) dans une casserole
2. Pendant ce temps, pelez les tomates et coupez-les grossièrement
3. Epluchez et émincez l'oignon, la carotte, l'ail et le céleri
4. Lorsque l'eau bout, salez-la, puis déposez les spaghettis en couronne
5. Faire chauffer l'huile d'olive dans une sauteuse. Mettez-y à brunir la deuxième gousse d'ail préalablement épluchée.
6. Retirez la gousse d'ail, puis versez le mirepoix (mélange de légumes) et faites revenir à feu vif
7. Ajoutez les tomates, les herbes, salez et poivrez copieusement. Faites chauffer à feu moyen pendant 5 minutes
8. Goûtez régulièrement les spaghettis. Lorsqu'ils sont cuits al dente, égouttez-les puis déposez-les dans un plat chaud.
9. Versez la sauce tomate immédiatement sur les pâtes fumantes. Ajoutez le basilic grossièrement découpé.
10.Servez avec du parmesan rapé et un bon Chianti Classico, et régalez-vous

5. MAINTENANT LE CHEF C’EST
PHP

6. //
time
is
0
$pastaPan
=
new
Pan();
$water
=
new
Water();
$pastaPan-­‐>fill($water);
$pastaPan-­‐>warm($duration
=
10);
//
now
time
is
10
$pastaPan-­‐>fill(new
Spaghetti());
$pastaPan-­‐>warm($duration
=
8);
//
now
time
is
18
$pastaPan-­‐>remove($water);
!
$saucePan
=
new
Pan();
$saucePan-­‐>fill(new
OliveOil());
$saucePan-­‐>warm($duration
=
2);
//
now
time
is
20
$saucePan-­‐>fill(MirepoixFactory::create($withGarlic
=
true));
$saucePan-­‐>warm($duration
=
5);
//
now
time
is
25
$saucePan-­‐>fill(TomatoFactory::create());
$saucepan-­‐>warm($duration
=
4);
//
now
time
is
29
!
$plate
=
new
Plate();
$plate-­‐>addContentsOf($pastaPan);
$plate-­‐>addContentsOf($saucePan);
$plate-­‐>serve('Régalez-­‐vous');

7. LES 3 GRANDS TABOUS
DU DEVELOPPEUR
UTILISER eval()

8. LES 3 GRANDS TABOUS
DU DEVELOPPEUR
INJECTER UN CONTENEUR
D’INJECTION DE DÉPENDANCE

9. LES 3 GRANDS TABOUS
DU DEVELOPPEUR
SERVIR DES
PÂTES FROIDES

10. 2/10
NOTE DES INVITÉS

11. EVENTLOOP
À LA RESCOUSSE

12. class
EventLoop
{
protected
$tick
=
0;
protected
$callbacksForTick
=
array();
!
public
function
executeLater($delay,
$callback)
{
$this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick
+
$delay]
[]=
$callback;
}
public
function
start()
{
while
($this-­‐>callbacksForTick)
{
$this-­‐>tick++;
$this-­‐>executeCallbacks();
}
}
public
function
executeCallbacks()
{
echo
"tic-­‐tac
:
"
.
$this-­‐>tick
.
"n";
if
(!isset($this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick]))
{
return;
//
no
callback
to
execute
}
foreach
($this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick]
as
$callback)
{
call_user_func($callback);
}
//
clean
up
unset($this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick]);
}
}

13. LA CASSEROLE
ASYNCHRONE

14. class
AsynchronousPan
extends
Pan
{
protected
$eventLoop;
public
function
__construct(EventLoop
$eventLoop)
{
$this-­‐>eventLoop
=
$eventLoop;
}
public
function
warm($duration,
$callback)
{
$this-­‐>eventLoop-­‐>executeLater($duration,
$callback);
}
}

15. $eventLoop
=
new
EventLoop();
!
$pan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$pan-­‐>warm(10,
function()
{
echo
"Régalez-­‐vousn";
});
!
echo
"Ca
chauffe
!n";
!
$eventLoop-­‐>start();

16. DÉMONSTRATION

17. Ca
chauffe
!
tic-­‐tac
:
1
tic-­‐tac
:
2
tic-­‐tac
:
3
tic-­‐tac
:
4
tic-­‐tac
:
5
tic-­‐tac
:
6
tic-­‐tac
:
7
tic-­‐tac
:
8
tic-­‐tac
:
9
tic-­‐tac
:
10
Régalez-­‐vous

18. LES SPAGHETTI
ASYNCHRONES

19. $eventLoop
=
new
EventLoop();
!
$plate
=
new
Plate();
!
//
pasta
$pastaPan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$water
=
new
Water();
$pastaPan-­‐>fill($water);
echo
"pastaPan:
Allumagen";
$pastaPan-­‐>warm($duration
=
10,
function()
use
($pastaPan,
$plate,
$water)
{
echo
"pastaPan:
L'eau
boutn";
$pastaPan-­‐>fill(new
Spaghetti());
echo
"pastaPan:
Lancement
de
la
cuisson
des
spaghettisn";
$pastaPan-­‐>warm($duration
=
8,
function()
use
($pastaPan,
$plate,
$water){
echo
"pastaPan:
Les
spaghettis
sont
prêtsn";
$pastaPan-­‐>remove($water);
$plate-­‐>addContentsOf($pastaPan);
});
});
../..

20. ../..
//
sauce
$eventLoop-­‐>executeLater($delay
=
7,
function()
use
($plate,
$eventLoop)
{
$saucePan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$saucePan-­‐>fill(new
OliveOil());
echo
"saucePan:
L'huile
chauffen";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
2,
function()
use($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
L'huile
est
chauden";
$saucePan-­‐>fill(MirepoixFactory::create($withGarlic
=
true));
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
du
mirepoixn";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
5,
function()
use($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
Le
mirepoix
est
prêt
pour
la
tomaten";
$saucePan-­‐>fill(TomatoFactory::create());
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
de
la
tomaten";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
4,
function()
use($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
La
sauce
est
prêten";
$plate-­‐>addContentsOf($saucePan);
});
});
});
});
!
$eventLoop-­‐>start();
$plate-­‐>serve('Régalez-­‐vous');

21. Synchrone
SÉQUENTIALITÉ
Asynchrone

22. pastaPan:
Allumage
tic-­‐tac
:
1
...
tic-­‐tac
:
7
saucePan:
L'huile
chauffe
tic-­‐tac
:
8
tic-­‐tac
:
9
saucePan:
L'huile
est
chaude
saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
du
mirepoix
tic-­‐tac
:
10
pastaPan:
L'eau
bout
pastaPan:
Lancement
de
la
cuisson
des
spaghettis
tic-­‐tac
:
11
....
tic-­‐tac
:
14
saucePan:
Le
mirepoix
est
prêt
pour
la
tomate
saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
de
la
tomate
tic-­‐tac
:
15
...
tic-­‐tac
:
18
pastaPan:
Les
spaghettis
sont
prêts
saucePan:
La
sauce
est
prête
Régalez-­‐vous

23. SCRIPT SYNCHRONE
29 MINUTES

24. SCRIPT ASYNCHRONE
18 MINUTES

25. 7/10
NOTE DES INVITÉS

26. class
EventLoop
{
protected
$tick
=
0;
protected
$callbacksForTick
=
array();
!
public
function
executeLater($delay,
$callback)
{
$this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick
+
$delay]
[]=
$callback;
}
public
function
start()
{
while
($this-­‐>callbacksForTick)
{
$this-­‐>tick++;
$this-­‐>executeCallbacks();
}
}
public
function
executeCallbacks()
{
echo
"tic-­‐tac
:
"
.
$this-­‐>tick
.
"n";
if
(!isset($this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick]))
{
return;
//
no
callback
to
execute
}
foreach
($this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick]
as
$callback)
{
call_user_func($callback);
}
//
clean
up
unset($this-­‐>callbacksForTick[$this-­‐>tick]);
}
}

27. //
...
$eventLoop-­‐>start();
!
//
Never
executed
$plate-­‐>serve('Régalez-­‐vous');

28. RESYNCHRONISER
L’ASYNCHRONE

29. class
PlateOfSpaghettiWithSauce
extends
Plate
{
protected
$hasSpaghetti
=
false;
protected
$hasSauce
=
false;
public
function
addContentsOf(Pan
$pan)
{
parent::addContentsOf($pan);
if
($pan-­‐>contains('Spaghetti'))
{
$this-­‐>hasSpaghetti
=
true;
}
if
($pan-­‐>contains('Tomato'))
{
$this-­‐>hasSauce
=
true;
}
if
($this-­‐>hasSpaghetti
&&
$this-­‐>hasSauce)
{
$this-­‐>serve('Régalez-­‐vous');
}
}
}

30. ../..
//
sauce
$eventLoop-­‐>executeLater($delay
=
7,
function()
use
($plate,
$eventLoop)
{
$saucePan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$saucePan-­‐>fill(new
OliveOil());
echo
"saucePan:
L'huile
chauffen";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
2,
function()
use($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
L'huile
est
chauden";
$saucePan-­‐>fill(MirepoixFactory::create($withGarlic
=
true));
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
du
mirepoixn";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
5,
function()
use($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
Le
mirepoix
est
prêt
pour
la
tomaten";
$saucePan-­‐>fill(TomatoFactory::create());
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
de
la
tomaten";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
4,
function()
use($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
La
sauce
est
prêten";
$plate-­‐>addContentsOf($saucePan);
});
});
});
});
!
$eventLoop-­‐>start();
$plate-­‐>serve('Régalez-­‐vous');

31. DÉMÊLER
LE CODE
SPAGHETTI

32. $saucePan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$eventLoop-­‐>executeLater($delay
=
7,
function()
{
call_user_func($warmSaucePan);
});
$warmSaucePan
=
function()
use
($saucePan)
{
$saucePan-­‐>fill(new
OliveOil());
echo
"saucePan:
L'huile
chauffen";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
2,
$cookMirepoix);
};
$cookMirepoix
=
function()
use
($saucePan)
{
echo
"saucePan:
L'huile
est
chauden";
$saucePan-­‐>fill(MirepoixFactory::create($withGarlic
=
true));
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
du
mirepoixn";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
5,
$cookTomato);
};
$cookTomato
=
function()
use
($saucePan)
{
echo
"saucePan:
Le
mirepoix
est
prêt
pour
la
tomaten";
$saucePan-­‐>fill(TomatoFactory::create());
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
de
la
tomaten";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
4,
$serveSauce);
};
$serveSauce
=
function()
use
($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
La
sauce
est
prêten";
$plate-­‐>addContentsOf($saucePan);
};

33. $saucePan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$serveSauce
=
function()
use
($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
La
sauce
est
prêten";
$plate-­‐>addContentsOf($saucePan);
};
$cookTomato
=
function()
use
($saucePan,
$serveSauce)
{
echo
"saucePan:
Le
mirepoix
est
prêt
pour
la
tomaten";
$saucePan-­‐>fill(TomatoFactory::create());
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
de
la
tomaten";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
4,
$serveSauce);
};
$cookMirepoix
=
function()
use
($saucePan,
$cookTomato)
{
echo
"saucePan:
L'huile
est
chauden";
$saucePan-­‐>fill(MirepoixFactory::create($withGarlic
=
true));
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
du
mirepoixn";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
5,
$cookTomato);
};
$warmSaucePan
=
function()
use
($saucePan,
$cookMirepoix)
{
$saucePan-­‐>fill(new
OliveOil());
echo
"saucePan:
L'huile
chauffen";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
2,
$cookMirepoix);
};
$eventLoop-­‐>executeLater($delay
=
7,
function()
use
($warmSaucePan)
{
call_user_func($warmSaucePan);
});

34. $saucePan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$warmSaucePan
=
function($callback)
use
($saucePan)
{
$saucePan-­‐>fill(new
OliveOil());
echo
"saucePan:
L'huile
chauffen";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
2,
$callback);
};
$cookMirepoix
=
function($callback)
use
($saucePan)
{
echo
"saucePan:
L'huile
est
chauden";
$saucePan-­‐>fill(MirepoixFactory::create($withGarlic
=
true));
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
du
mirepoixn";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
5,
$callback);
};
$cookTomato
=
function($callback)
use
($saucePan)
{
echo
"saucePan:
Le
mirepoix
est
prêt
pour
la
tomaten";
$saucePan-­‐>fill(TomatoFactory::create());
echo
"saucePan:
Lancement
de
la
cuisson
de
la
tomaten";
$saucePan-­‐>warm($duration
=
4,
$callback);
};
$serveSauce
=
function()
use
($saucePan,
$plate)
{
echo
"saucePan:
La
sauce
est
prêten";
$plate-­‐>addContentsOf($saucePan);
};
$eventLoop-­‐>executeLater($delay
=
7,
function()
use
($plate,
$eventLoop)
{
Async::waterfall(
array($warmSaucePan,
$cookMirepoix,
$cookTomato),
$serveSauce
);
});

35. class
Async
{
public
static
function
waterfall($tasks,
$callback
=
null)
{
$taskCallback
=
function
()
use
(&$next)
{
call_user_func_array($next,
func_get_args());
};
$done
=
function
()
use
($callback)
{
if
($callback)
{
call_user_func_array($callback,
func_get_args());
}
};
$next
=
function
()
use
(&$tasks,
$taskCallback,
$done)
{
if
(0
===
count($tasks))
{
call_user_func_array($done,
func_get_args());
return;
}
!
$task
=
array_shift($tasks);
$args
=
array_merge(func_get_args(),
array($taskCallback));
call_user_func_array($task,
$args);
};
$next();
}
}
Source: https://github.com/reactphp/async/blob/master/src/React/Async/Util.php#L81

36. EN ASYNCHRONE
PAS DE RETURN

37. //
prototype
synchronous
function
$cook
=
function($ingredient)
use
($saucePan)
{
$saucePan-­‐>fill($ingredient);
$saucePan-­‐>warm(5);
return
'chaud
devant';
};
!
!
$message
=
$cook(MirepoixFactory::create());
echo
$message,
"n";

38. //
prototype
asynchronous
function
$cook
=
function($ingredient,
$callback)
use
($saucePan)
{
$saucePan-­‐>fill($ingredient);
$saucePan-­‐>warm(5,
function()
{
$callback('chaud
devant');
});
};
!
$cook(MirepoixFactory::create(),
function($message)
{
echo
$message,
"n";
});

39. EN ASYNCHRONE
PAS DE TRY/CATCH

40. $cook
=
function($ingredient,
$callback)
use
($saucePan)
{
$saucePan-­‐>fill($ingredient);
$saucePan-­‐>warm(5,
function()
{
$isSummer
=
in_array(date('m'),
array(6,
7,
8)):
if
($saucePan-­‐>contains('Tomato')
&&
!$isSummer)
{
throw
new
OutOfBoundsException('On
ne
fait
de
la
bonne
sauce
tomate
qu'en
été');
}
$callback('chaud
devant
!');
});
};
!
try
{
$cook(MirepoixFactory::create(),
function($message)
{
echo
$message,
"n";
});
}
catch
(OutOfBoundsException
$e)
{
echo
"Echec
de
la
recetten";
}

41. $cook
=
function($ingredient,
$callback)
use
($saucePan)
{
$saucePan-­‐>fill($ingredient);
$saucePan-­‐>warm(5,
function()
{
$isSummer
=
in_array(date('m'),
array(6,
7,
8)):
if
($saucePan-­‐>contains('Tomato')
&&
!$isSummer)
{
return
callback(new
OutOfBoundsException('On
ne
fait
de
la
bonne
sauce
tomate
qu'en
ete'));
}
$callback(null,
'chaud
devant
!');
});
};
!
$cook(MirepoixFactory::create(),
function($error,
$message)
{
if
($error
instanceOf
OutOfBoundsException)
{
echo
"Echec
de
la
recetten";
return;
}
echo
$message,
"n";
});

42. DU CODE
RÉUTILISABLE
ROBUSTE
UN PLAT
CHAUD

43. VICTOIRE !

44. 10/10
NOTE DES INVITÉS

45. IL N’Y A TOUJOURS
QU’UN SEUL CHEF

46. PROGRAMMATION NON
PARALLELE

47. PAS DE TEMPS PERDU
ARÉPONSE D’UN AUTRE
ATTENDRE
LA

48. LATENCE I/O
Operation
CPU
cycles
L1
..................
3
L2
..................
14
RAM
.................
250
Disk
................
41,000,000
Network
.............
240,000,000

49. L1
cache
reference
.........................
0.5
ns
L2
cache
reference
...........................
7
ns
Main
memory
reference
......................
100
ns
Compress
1K
bytes
with
Zippy
.............
3,000
ns
=
3
µs
Send
2K
bytes
over
1
Gbps
network
.......
20,000
ns
=
20
µs
SSD
random
read
........................
150,000
ns
=
150
µs
Read
1
MB
sequentially
from
memory
.....
250,000
ns
=
250
µs
Round
trip
within
same
datacenter
......
500,000
ns
=
0.5
ms
Read
1
MB
sequentially
from
SSD*
.....
1,000,000
ns
=
1
ms
Disk
seek
...........................
10,000,000
ns
=
10
ms
Read
1
MB
sequentially
from
disk
....
20,000,000
ns
=
20
ms
Send
packet
CA-­‐>Netherlands-­‐>CA
....
150,000,000
ns
=
150
ms
Source: http://www.cs.cornell.edu/projects/ladis2009/talks/dean-keynote-ladis2009.pdf

50. I/O = ATTENTE
ETABLISSEMENT CONNEXION SÉCURISÉE
RÉCEPTION REQUÊTE HTTP
REQUÊTE BASE DE DONNÉES
LECTURE VALEUR DANS MEMCACHE
LECTURE DE FICHIER SUR DISQUE
APPEL À UNE API REST
ENVOI MESSAGE À UN AMQP
ENVOI RÉPONSE HTTP

51. 90%
DU TEMPS DE RÉPONSE
D’UNE REQUÊTE HTTP
EST PASSÉ À ATTENDRE UNE I/O

52. GET
/favicon.ico
Process serveur
Routing
Lancement de l’ordre de
chargement du fichier
Déplacement de la tête de lecture
Transfert des données du disque en mémoire
Construction de la réponse HTTP
Traitement
Attente
Envoi de la réponse HTTP
Fin de la requête

53. UN SERVEUR WEB
PASSE SON TEMPS
A SE TOURNER
LES POUCES

54. POUR MIEUX UTILISER LE CPU
ON MULTIPLIE
LES PROCESS
LESLA CONSO MÉMOIRE
THREADS
ET DONC

55. MaxClients
50

56. UN AUTRE MONDE
EST POSSIBLE

57. GET
/favicon.ico
Process serveur
Transfert des données
du disque en mémoire
I/O disque
asynchrone
Envoi de la réponse HTTP
I/O réseau
asynchrone
Traitement
Attente

58. LIBEL
EVENT LOOP
LIBUV
LIBEIO
ASYNCHRONOUS I/O
MULTI-PLATFORM ABSTRACTION LAYER

59. GET
/favicon.ico
GET
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60. COMMENT FAIRE
DES I/O ASYNCHRONES
EN PHP ?

61. Event-­‐driven,
non-­‐blocking
I/O
with
PHP.

62. PHP & PROCESS PERSISTENTS
PAS BON MÉNAGE

63. PHP N’A PAS DE FONCTIONS
D’I/O DISQUE ASYNCHRONES
PECL/LIBIO

64. TANT QU’À INSTALLER
UN BINAIRE
AUTANT EN PRENDRE UN
STABLE
POPULAIRE

65. TANT QU’À REPOSER
SUR UNE EVENT LOOP
AUTANT UTILISER
UN LANGAGE
ÉVÈNEMENTIEL

66. TANT QU’À ABUSER
DES FONCTIONS ANONYMES
AUTANT UTILISER UN LANGAGE
FONCTIONNEL

68. var
fs
=
require('fs');
fs.unlink('/tmp/hello',
function
(err)
{
if
(err)
throw
err;
console.log('successfully
deleted
/tmp/hello');
});
//
more
code
console.log('deletion
script');

69. plate
=
new
Plate();
pastaPan
=
new
AsynchronousPan(eventLoop);
water
=
new
Water();
pastaPan.fill(water);
console.log('pastaPan:
Starting
to
boil
water');
pastaPan.warm(duration
=
10,
function()
{
console.log('pastaPan:
Water
is
boiling');
pastaPan.fill(new
Spaghetti());
console.log('pastaPan:
Starting
to
boil
spaghetti');
pastaPan.warm(duration
=
8,
function()
{
console.log('pastaPan:
Spaghetti
is
ready');
pastaPan.remove(water);
plate.addContentsOf(pastaPan);
});
});

70. $plate
=
new
Plate();
$pastaPan
=
new
AsynchronousPan($eventLoop);
$water
=
new
Water();
$pastaPan-­‐>fill($water);
echo
"pastaPan:
Starting
to
boil
watern";
$pastaPan-­‐>warm($duration
=
10,
function()
use
($pastaPan,
$plate,
$water)
{
echo
"pastaPan:
Water
is
boilingn";
$pastaPan-­‐>fill(new
Spaghetti());
echo
"pastaPan:
Starting
to
boil
spaghettin";
$pastaPan-­‐>warm($duration
=
8,
function()
use
($pastaPan,
$plate,
$water)
{
echo
"pastaPan:
Spaghetti
is
readyn";
$pastaPan-­‐>remove($water);
$plate-­‐>addContentsOf($pastaPan);
});
});

71. I/O ASYNCHRONES
UN SEUL CHEF
DES CALLBACKS
PLUS DE CONCURRENCE
MOINS DE CONSOL MÉMOIRE
PAS POSSIBLE EN PHP, NATIF EN NODE.JS
PAS DE RETURN, PAS DE TRY/CATCH

72. DES PÂTES
CHAUDES

73. MERCI
François Zaninotto - @francoisz - marmelab.com
github.com/fzaninotto - github.com/marmelab