php高级应用之进程控制及进程间通讯

很少有用php写服务的,然而有些场景又要求能有一个这样的服务器程序,它能够与php无缝结合,并且提供高可靠靠性能的服务,并且提供现有架构所没有的一些高级特性,例如支持自定义协议,支持长连接等等。PPM(PHP-Process-Manager)是我用PHP开发的一款进程管理框架,集成了socket服务功能,无需安装nginx、apache、php-fpm,只需要安装php-cli即可。支持libevent事件轮询库,支持服务平滑重启,支持磁盘文件监控及自动更新,支持各种协议包括自定义协议,最主要的由于是用php写的,它能与php无缝结合,非常适合用php写后端业务逻辑。


代码已经开源,更名为WorkerMan,代码在www.workerman.net,或者在https://github.com/walkor上下载


下面我讲下PPM进程控制与管理的做法

为了充分发挥服务器多核的优势,socket服务都会采用多线程及多进程的模型对外提供服务。用php写服务必然涉及到进程管理或这线程管理方面的东西,由于PPM使用的是多进程模型,这里主要讲下php进程控制与管理方面的内容。

1、如何成为daemon程序?

2、如何实现多进程?

3、如何监控子进程是否退出?

4、进程间如何通信?


以下都是在linux环境中(windows不支持php多进程),并且是在php-cli模式下。

1、如何成为daemon程序

废话不多说,直接上代码

        // 设置umask
        umask(0);
        // fork一次
        $pid = pcntl_fork();
        if(-1 == $pid)
        {
            // 出错退出
            exit("Daemonize fail ,can not fork");
        }
        elseif($pid > 0)
        {
            // 父进程,退出
            exit(0);
        }
        // 子进程使之成为session leader
        if(-1 == posix_setsid())
        {
            // 出错退出
            exit("Daemonize fail ,setsid fail");
        }
        // 现在已经是daemon进程了

2、如何实现多进程

类似上面使用pcntl_fork函数,也不多说,看代码

        $pid = pcntl_fork();
        if($pid > 0)
        {
            // 父进程
            
        }
        elseif(0 == $pid)
        {
             // 子进程
        }
        else
        {
             // 出错
        }

3、如何监控子进程是否退出

php监控子进程退出有几种办法

1、监听SIGCHLD信号

在linux系统中,一个进程终止或者停止时,它的父进程会收到一个SIGCHLD信号,在php中可以用

pcntl_sigwaitinfo、pcntl_sigtimedwait、pcntl_signal等函数都检测到此信号。父收到SIGCHLD信号,说明有子进程退出了。要注意的是信号可能会重叠,当有多个SIGCHLD信号到达父进程时,父进程可能只检测到一个SIGCHLD信号。需要循环用pcntl_wait/pcntl_waitpid函数检测到底有几个子进程退出以及退出的状态。

一个监控SIGCHLD信号的示例

pcntl_sigtimedwait(array(SIGCHLD), $siginfo);
while(($pid = pcntl_waitpid(-1, $status, WUNTRACED | WNOHANG)) != 0){
    // 退出的子进程pid
    if($pid>0){
        // pid为$pid的子进程退出了,这里可以重新pcntl_fork一个新的子进程
    }
    else{
        // 出错了
    }
}
上面这个例子进程会阻塞在pcntl_sigtimedwait上,同时我们可以用pcntl_sigtimedwait监听更多的信号,例如同时监听SIGINT终止信号来实现整个服务的停止,同时监听SIGHUP来实现服务的平滑重启等等


2、直接调用pcntl_wait/pcntl_waitpid监控

while(($pid = pcntl_waitpid(-1, $status, WUNTRACED)) != 0){
    // 退出的子进程pid
    if($pid>0){
        // pid为$pid的子进程退出了,这里可以重新pcntl_fork一个新的子进程
    }
    else{
        // 出错了
    }
}
这里和上面的例子少了一个pnntl_sigtimedwait调用,直接使用pcntl_waitpid,注意pcntl_waitpid第三个参数没有传WNOHANG,则整个进程会阻塞在pcntl_waitpid上。

3、在进程间建立socket或者管道

在进程间建立socket或者管道,然后用select等IO复用技术监听socket或者管道可读,如果可读但是没有读出数据,那么说明进程间的socket或者管道已经断开了,很可能对方进程已经退出了。

// 创建管道
$channel = stream_socket_pair(STREAM_PF_UNIX, STREAM_SOCK_STREAM, STREAM_IPPROTO_IP);
stream_set_blocking($channel[0], 0);
stream_set_blocking($channel[1], 0);
// 创建子进程
$pid = pcntl_fork();
// 父进程
if($pid > 0)
{
        fclose($channel[1]);
        $write = $e = null;
        while(1)
        {
            $read = array($channel[0]);
            if(@stream_select($read, $write, $e, 1))
            {
                 foreach($read as $channel_to_check)
                 {
                       if('' == fread($channel_to_check))
                       {
                             // $channel_to_check(这里是channel[0])对应进程可能退出了
                       }
                  }
            }
        }
}
// 子进程
elseif($pid === 0)
{
        fclose($channel[0]);
        
}
上面的例子整个进程会阻塞在stream_select调用上面。建立socket监听可读事件,不局限与父子进程间监控进程退出,任何进程间建立链接后,都可以实现监控进程退出事件,而且进程间可以通过这个链接实现进程间通讯。


4、定时发送信号0检测

while(1)
{
    // 使用posix_kill需要当前进程所有者与被检测$pid所有者是同一个或者当前进程所有者拥有足够的权限
    if(!posix_kill($pid, 0))
    {
         // 进程$pid已经退出了
    }
    sleep(1);
}
这个方法最简单,只要有权限,它可以检测任何进程是否存活。缺点是不能及时的检测到进程退出。


4、进程间如何通信

PHP可用的进程间通讯方法很多

1、共享内存 shm_*、shmop_*   // 注意多进程写的时候要考虑互斥

2、消息队列msg_*                         // 直接使用系统的消息队列,简单高效,不用考虑互斥问题

3、信号量sem_*                             // 用于互斥使用某个资源

4、管道 PIPE管道、全双工管道、FIFO命名管道

5、socket 命名、无名、unix socket                      

等等..

具体使用哪种,看实际需要而定。


代码已经开源,更名为WorkerMan,代码在www.workerman.net,或者在https://github.com/walkor上下载

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