PHP多進程編程實例

        羨慕火影忍者里鳴人的影分身么,沒錯，PHP程序是可以開動影分身的～想完成任務，又覺得一個進程太慢，那么，試試用多進程來搞吧。這篇文章將會介紹一下PHP多進程的基本需求，如何創(chuàng)建多進程以及基本的信號控制，暫時不會告訴你如何進行進程間通信和信息共享。

        1. 準備

        在動手之前，請確定你用的不是M$ Windows平臺(因為我沒有Windows)。Linux / BSD / Unix

        應該都是沒問題的。確認好了工作環(huán)境以后一起來看看我們需要的PHP模塊是否都有。打開終端輸入下面的命令:

        代碼如下:

        $ php -m

        這個命令檢查并打印當前PHP所有開啟的擴展，看一下pcntl和posix是否在輸出的列表中。

        1.1. pcntl

        如果找不到pcntl，八成是編譯的時候沒把這個擴展編譯進去。如果你和我一樣是編譯安裝的PHP，那么需要重新編譯安裝PHP。在配置的時候記得加上--enable-pcntl參數即可。 代碼如下:

        $ cd /path/to/php_source_code_dir $ ./configure [some other options] --enable-pcntl

        $ make && make install

        1.2. posix

        這貨一般默認就會裝上，只要你編譯的時候沒有加上--disable-posix。

        2. 預備知識

        在繼續(xù)之前，你還需要對Linux多進程有一點了解。多進程是咋回事呢,這里可跟火影忍者里的影分身稍微有點不同。首先，鳴人從小長到大，比如16歲，咳。有一天他發(fā)動了影分身，分出了5個他。顯然，這些分身也是16歲的鳴人而不是剛出生啥也不懂就會哭的嬰兒(那叫克隆)。然后，不一樣的地方來了:分身們變成了獨立的人各自去做各自的事，互相之間不再知道其他分身和原身都做了什么(當然不會像動畫片里一樣積累經驗給原身啦)。除非，他們互相之間有交流，不然，只有16歲之前的事情才是他們共同的記憶。 有同學說了，老大你這不坑爹呢么,我又沒看過火影忍者～那你去看一遍好了…… 最后，預備知識完了，就是大致了解一下主進程開出來的子進程是怎么回事。子進程的代碼和主進程是完全一樣的，還有一部分一樣的東西就是直到發(fā)動影分身之前執(zhí)行的所有內容。 3. 影分身之術

        所以呢，沒有點基礎知識怎么能理解卷軸里的內容呢,打開卷軸首先看到了一個單詞:fork。

        3.1. fork

        叉子,叉子是分岔的，一個變多個嘛～差不多就是這個意思。創(chuàng)建子進程就用這個命令。這里需要用到pcntl_fork()函數。(可以先簡單看一下PHP手冊關于這個函數的介紹。)創(chuàng)建一個PHP腳本:

        代碼如下:

        $pid = pcntl_fork(); // 一旦調用成功，事情就變得有些不同了

        if ($pid == -1) {

        die('fork failed');

        } else if ($pid == 0) {

        } else {

        }

        pcntl_fork()函數創(chuàng)建一個子進程，子進程和父進程唯一的區(qū)別就是PID(進程ID)和PPID(父進程ID)不同。在終端下查看進程用ps命令(問問man看ps怎么用:man ps)。當函數返回值為-1的時候，說明fork失敗了。試試在if前面加一句:echo $pid . PHP_EOL;。運行你的腳本，輸出可能像下面這樣(結果說明子進程和父進程的代碼是相同的): 代碼如下:

        67789 # 這個是父進程打印的

        0 # 這個是子進程打印的

        pcntl_fork()函數調用成功后，在父進程中會返回子進程的PID，而在子進程中返回的是0。所以，下面直接用if分支來控制父進程和子進程做不同的事。

        3.2. 分配任務

        然后我們來說說鳴人16歲那次影分身的事兒，給原身和分身分配兩個簡單的輸出任務: 代碼如下:

        $parentPid = getmypid(); // 這就是傳說中16歲之前的記憶

        $pid = pcntl_fork(); // 一旦調用成功，事情就變得有些不同了

        if ($pid == -1) {

        die('fork failed');

        } else if ($pid == 0) {

        $mypid = getmypid(); // 用getmypid()函數獲取當前進程的PID

        echo 'I am child process. My PID is ' . $mypid . ' and my father's PID is ' . $parentPid . PHP_EOL;

        } else {

        echo 'Oh my god! I am a father now! My child's PID is ' . $pid . ' and mine is ' . $parentPid .

        PHP_EOL;

        }

        輸出的結果可能是這樣:

        代碼如下:

        Oh my god! I am a father now! My child's PID is 68066 and mine is 68065

        I am child process. My PID is 68066 and my father's PID is 68065

        再強調一下，pcntl_fork()調用成功以后，一個程序變成了兩個程序:一個程序得到的$pid變量值是0，它是子進程;另一個程序得到的$pid的值大于0，這個值是子進程的PID，它是父進程。在下面的分支語句中，由于$pid值的不同，運行了不同的代碼。再次強調一下:子進程的代碼和父進程的是一樣的。所以就要通過分支語句給他們分配不同的任務。

        3.3. 子進程回收

        剛剛有man ps么,一般我習慣用ps aux加上grep命令來查找運行著的后臺進程。其中有一列STAT，標識了每個進程的運行狀態(tài)。這里，我們關注狀態(tài)Z:僵尸(Zombie)。當子進程比父進程先退出，而父進程沒對其做任何處理的時候，子進程將會變成僵尸進程。Oops，又跟火影里的影分身不一樣了。鳴人的影分身被干死了以后就自動消失了，但是這里的子進程分身死了話還留著一個空殼在，直到父進程回收它。僵尸進程雖然不占什么內存，但是很礙眼，院子里一堆躺著的僵尸怎么都覺得怪怪的。(別忘了它們還占用著PID) 一般來說，在父進程結束之前回收掛掉的子進程就可以了。在pcntl擴展里面有一個pcntl_wait()函數，它會將父進程掛起，直到有一個子進程退出為止。如果有一個子進程變成了僵尸的話，它會立即返回。所有的子進程都要回收，所以多等等也沒關系啦～

        3.4. 父進程先掛了

        如果父進程先掛了怎么辦,會發(fā)生什么,什么也不會發(fā)生，子進程依舊還在運行。但是這個時候，子進程會被交給1號進程，1號進程成為了這些子進程的繼父。1號進程會很好地處理這些進程的資源，當它們結束時1號進程會自動回收資源。所以，另一種處理僵尸進程的臨時辦法是關閉它們的父進程。

        4. 信號

        一般多進程的事兒講到上面就完了，可是信號在系統(tǒng)中確實是一個非常重要的東西。信號就是信號燈，點亮一個信號燈，程序就會做出反應。這個你一定用過，比如說在終端下運行某個程序，等了半天也沒什么反應，可能你會按 Ctrl+C 來關閉這個程序。實際上，這里就是通過鍵盤向程序發(fā)送了一個中斷的信號:SIGINT。有時候進程失去響應了還會執(zhí)行kill [PID]命令，未加任何其他參數的話，程序會接收到一個SIGTERM信號。程序收到上面兩個信號的時候，默認都會結束執(zhí)行，那么是否有可能改變這種默認行為呢,必須能啊～

        4.1. 注冊信號

        人是活的程序也是活的，只不過程序需要遵循人制定的規(guī)則來運行。現在開始給信號重新設定規(guī)則，這里用到的函數是pcntl_signal()(繼續(xù)之前為啥不先查查PHP手冊呢,)。下面這段程序將給SIGINT重新定義行為，注意看好:

        代碼如下:

        // 定義一個處理器，接收到SIGINT信號后只輸出一行信息

        function signalHandler($signal) { if ($signal == SIGINT) {

        echo 'signal received' . PHP_EOL; }

        }

        // 信號注冊:當接收到SIGINT信號時，調用signalHandler()函數

        pcntl_signal(SIGINT, 'signalHandler'); while (true) {

        sleep(1);

        // do something

        pcntl_signal_dispatch(); // 接收到信號時，調用注冊的signalHandler() }

        執(zhí)行一下，隨時按下 Ctrl+C 看看會發(fā)生什么事。

        4.2. 信號分發(fā)

        說明一下:pcntl_signal()函數僅僅是注冊信號和它的處理方法，真正接收到信號并調用其處理方法的是pcntl_signal_dispatch()函數。試試把// do something替換成下面這段代碼: 代碼如下:

        for ($i = 0; $i 1000000; $i++) { echo $i . PHP_EOL;

        usleep(100000);

        }

        在終端下執(zhí)行這個腳本，當它不停輸出數字的時候嘗試按下 Ctrl+C ?？纯闯绦蛴惺?declare(ticks = 1);表示每執(zhí)行一條低級指令，就檢查一次信號，如果檢測到注冊的信號，就調用其信號處理器。想想就挺不爽的，干嘛一直都檢查,還是在我們指定的地方檢查一下就好。

        4.4. 感受僵尸進程

        現在我們回到子進程回收的問題上(差點忘了= =")。當你的一個子進程掛了(或者說是結束了)，但是父進程還在運行中并且可能很長一段時間不會退出。一個僵尸進程從此站起來了～這時，保護傘公司(內核)發(fā)現它的地盤里出現了一個僵尸，這個僵尸是誰兒子呢,看一下PPID就知道了。然后，內核給PPID這個進程(也就是僵尸進程的父進程)發(fā)送一個信號:SIGCHLD。然后，你知道怎么在父進程中回收這個子進程了么,提示一下，用pcntl_wait()函數。

        4.5. 發(fā)送信號

        希望剛剛有認真man過kill命令。它其實就是向進程發(fā)送信號，在PHP中也可以調用posix_kill()函數來達到相同的效果。有了它就可以在父進程中控制其他子進程的運行了。比如在父進程結束之前關閉所有子進程，那么fork的時候在父進程記錄所有子進程的PID，父進程結束之前依次給子進程發(fā)送結束信號即可。

        5. 實踐

        PHP的多進程跟C還是挺像的，搞明白了以后用其他語言寫的話也大同小異差不多都是這么個情況。如果有空的話，嘗試寫一個小程序，切身體會一下個中滋味: 1.16歲的鳴人發(fā)送影分身，分出5個分身

        2.每個分身隨機生存10到30秒，每秒都輸出點什么

        3.保證原身能感受到分身的結束，然后開動另一個分身，保證最多有5個分身 4.不使用nohup，讓原身在終端關閉后依舊能夠運行

        5.把分身數量(5)寫進一個配置文件里，當給原身發(fā)送信號(可以考慮用SIGUSR1或SIGUSR2)時，原身讀取配置文件并更新允許的分身最大數量

        6.如果分身多了，關閉幾個;如果少了，再分出來幾個提示:

        1.用while循環(huán)保證進程運行，注意sleep以免100%的CPU占用

        2.運行進程的終端被關閉時，程序會收到一個SIGHUP信號

        3.可以用parse_ini_file()函數解析INI配置文件