使用 swoole_process 实现 PHP 进程池

swoole_process 主要是用来代替 PHP 的 pcntl 扩展。我们知道 pcntl 是用来进行多进程编程的，而 pcntl 只提供了 fork 这样原始的接口，容易使用错误，并且没有提供进程间通信以及重定向标准输入输出的功能。

而 swoole_process 则提供了比 pcntl 更强大的功能，更易用的API，使PHP在多进程编程方面更加轻松。

本文使用 swoole_process 与 EventLoop 完成一个 php 的进程池，并且支持动态创建新进程。

EventLoop

swoole 有一个 Reactor 线程，这个线程可以说是对 epoll 模型的封装，可以设置 read 事件和 write 事件的监听回调函数。

下面会用到一个函数：

bool swoole_event_add(mixed $sock, mixed $read_callback, mixed $write_callback = null, int $flags = null);

• 参数1为一个文件描述符，包括swoole_client->$sock、swoole_process->$pipe或者其他 fd（socket_create 创建的资源 ， stream_socket_client/fsockopen创建的资源）
• 参数2为可读事件回调函数
• 参数3为可写事件回调函数

多进程编程少不了进程之间的通讯，swoole 的进程之间有两种通信方式，一种是消息队列(queue)，另一种是管道(pipe)。那么本文使用的是 pipe 的方式。

下面是一个定时向进程池投递任务的例子。

代码：

process = new swoole_process(array($this, 'run'), false, 2);
        $this->process->start();
        swoole_process::wait();
    }

    public function run()
    {
        $this->current_num = $this->min_worker_num;
        //创建所有的worker进程
        for($i = 0; $i < $this->current_num; $i++){
            $process = new swoole_process(array($this, 'task_run'), false, 2);
            $pid = $process->start();
            $this->process_list[$pid] = $process;
            $this->process_use[$pid] = 0;
        }

        foreach($this->process_list as $process){
            swoole_event_add($process->pipe, function ($pipe) use ($process){
                $data = $process->read();
                var_dump($data . '空闲');
                //接收子进程处理完成的信息，并且重置为空闲
                $this->process_use[$data] = 0;
            });
        }

        //每秒定时向worker管道投递任务
        swoole_timer_tick(1000 ,function ($timer_id){
            static $index = 0;
            $index = $index + 1;
            $flag = true; //是否新建worker
            foreach ($this->process_use as $pid => $used){
                if($used == 0){
                    $flag = false;
                    //标记为正在使用
                    $this->process_use[$pid] = 1;
                    // 在父进程内调用write，子进程可以调用read接收此数据
                    $this->process_list[$pid]->write($index. "hello");
                    break;
                }
            }

            if($flag && $this->current_num < $this->max_worker_num){
                //没有闲置worker，新建worker来处理
                $process = new swoole_process(array($this, 'task_run'), false, 2);
                $pid = $process->start();
                $this->process_list[$pid] = $process;
                $this->process_use[$pid] = 1;
                $this->process_list[$pid]->write($index. "hello");
                $this->current_num++;
            }
            var_dump('第' .$index. '个任务');
            if($index == 10){
                foreach($this->process_list as $process){
                    $process->write("exit");
                }
                swoole_timer_clear($timer_id);
                $this->process->exit();
            }

        });
    }

    /**
     * 子进程处理
     * @param $worker
     */
    public function task_run($worker)
    {
        swoole_event_add($worker->pipe, function($pipe)use($worker){
            $data = $worker->read();
            var_dump($worker->pid . ':' . $data);
            if($data == 'exit'){
                $worker->exit();
                exit;
            }
            //模拟耗时任务
            sleep(5);
            //告诉主进程处理完成
            //在子进程内调用write，父进程可以调用read接收此数据
            $worker->write($worker->pid);
        });
    }

}

new ProcessPool();

首先定义几个重要的属性：

• $process_list ：Worker 进程数组
• $process_use：正在被使用的进程
• $min_worker_num ：最少进程数量
• $max_worker_num ：最多进程数量
• $current_num ：当前进程数量
• $process ： 主进程

在实例化的时候创建主进程，并且运行 run 方法，在 run 方法里面先创建所有的 worker 进程，并且设置为空闲状态。

接着遍历所有的 worker 进程，并且加入 EventLoop 中，设置可读事件，用于接收子进程的空闲信号。

最后每隔一秒向 worker 进程投递任务。动态扩充进程池则在这里实现，如果没有闲置的进程，而此时又有新的任务，则需要动态创建一个新的进程并且置为繁忙状态。由于只模拟了十次任务，则第十个任务完成之后在父进程中发送 exit 使所有子进程退出。

运行效果与图解：

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参考链接：

https://wiki.swoole.com/wiki/page/p-process.html
https://opso.coding.me/2018/07/07/swoole-process/