PHP多进程开发[快问快答系列] PHP多进程开发 快问快答系列 介绍一些简单命令echo $$ //输出当前bash进程strace -s 65500 -p 进程号 //打印进程系统调用kill -s 10 pid //发送信号kill -s SIGUSR2 pid //发送信号pstree -ap //查看进程树ps -ajx //查看进程信息ps 命令字段解析:PPID:父进程IDPID:进程IDPGID:进程组IDSID:会话IDTTY:所在终端STAT:进程状态 R运行 Z僵尸 S睡眠 T停止 D睡眠无法被唤醒UID:unix用户IDCOMMAND:启动命令什么是程序？一般指可执行文件，在 Linux 系统中它按 ELF 格式进行存储，没有后缀可言，file 命令可以查看 elf 文件的具体类型ELF 全程 Executable Linkable Format 可执行可链接格式ELF 分为四大种类EXEC 可执行文件REL 可重定位文件，也称为静态库文件，链接器链接之后成为动态库文件，比如 event.so sockets.so curl.soShared Object File 共享目标文件core dump 存储进程产生的异常信息可通过 objdump/readelf 命令查看 ELF 文件相关信息什么是终端？tty 物理终端tty 是最令人熟悉的了，在 Linux 中，/dev/ttyX 代表的都是上述的物理终端，其中，/dev/tty1~/dev/tty63 代表的是本地终端，也就是接到本机的键盘显示器可以操作的终端/dev/console 当前焦点终端pts 伪终端通过 tcp/ip 协议实现的终端，比如用 SSH 进行的登录，或者 telnet, 那么你将得到一个叫做 /dev/pts/X 的伪终端同时在/proc/bash pid/fd 生成三个标识符指向当前的 /dev/pts/X0 标准输入 鼠标，键盘1 标准输出 显示器2 标准错误 显示器什么是进程？进程退出运行到最后一行语句运行时遇到 return 时运行时遇到 exit () 函数的时候程序异常的时候进程接收到中断信号进程结束时并不会真的退出，还会驻留在内在中，pcntl_wait (pcntl_waitpid) 函数来获取进程的终止状态码同时该函数会释放终止进程的内存空间，如果不这么做，会产生很多僵尸进程占用大量的内存空间孤儿进程父进程运行完，子进程在运行，则子进程会被头号进程 init 接管，这类型的进程成为孤儿进程僵尸进程子进程运行完，父进程没有调用 pcntl_wait () 回收，进程状态变成 Z+守护进程父进程是 init 进程，一般在系统启动时开始运行，除非强行终止，否则直到系统关机都保持运行。守护进程经常以超级用户（root）权限运行，因为它们要使用特殊的端口（1-1024）或访问某些特殊的资源。什么是进程组？多个进程组成一个进程组，每个进程组只有一个组长，组长的 PID 就是进程组的 ID；组内所有进程退出时，进程组才会消失，可以通过 ps -ajx 命令查看 pgid什么是会话？多个进程组组成一个会话，每个会话都有一个会话首进程。会话的特点1) 使用 setsid () 函数可以创建一个新的会话2) 会话首进程无法调用 setsid，会报错3) 非会话首进程进程可调用 setsid 创建出一个新的会话，这个行为会导致该进程会创建一个新的进程组且自身为该进程组组长，该进程会创建出一个新的会话组且自身为该会话组组长，该进程会脱离当前命令行控制终端现实上的比喻就是除了老板之后，员工都可以调用 我上我也行 () 这个函数变成老板且不受原公司的控制什么是信号？信号是进程间通信的其中一种方式，平时用到的 kill -9 pid, 指的不是用第九种方式杀死进程，而是发送信号值为 9 的信号给进程，而刚好信号 9 是 SIGKILL, 功能是停止进程，查看操作系统支持的信号命令: kill -l一般使用 1-31, 注意看没有 32,33 这两个信号信号的产生来源可能是：键盘上按了 Ctrl+C 会产生 SIGINT 信号，关闭终端会产生 SIGHUP 信号硬件也能产生信号使用 kill 命令软件产生，比如在管道里当一侧准备写管道时可能会产生 SIGPIPE 信号当一个进程收到一个信号时，三个可选操作操作系统默认的方式，比如 SIGKILL 就是杀死进程忽略掉这个信号，pcntl_signal (SIGKILL, SIG_IGN, false); 进程收到 SIGKILL 命令时将不为所动有自己的想法，pcntl_signal (SIGKILL, function ($signal){// 自己的想法}, false); 这样将会触发自定义回调pcntl_signal () 信号处理器是会被子进程继承的，所以 fork () 之前最后先行处理信号处理器posix 命令//需要安装posix扩展posix_getpid(); //获取进程IDposix_getppid();//获取父进程IDposix_getpgid(posix_getppid());//获取进程组IDposix_getpgrp());//同上posix_getsid(posix_getpid()));//获取会话IDposix_getuid();//获取当前登录用户UIDposix_getgid();//获取当前登录用户组UIDposix_geteuid();//获取当前有效用户UIDposix_getguid();//获取当前有效用户组UIDposix_kill();//发送信号pcntl 命令//创建一个计时器，在指定的秒数后向进程发送一个SIGALRM信号。每次对 pcntl_alarm()的调用都会取消之前设置的alarm信号。如果seconds设置为0,将不会创建alarm信号。 pcntl_alarm(int $seconds);//在当前进程当前位置产生子进程,子进程会复制父进程的代码段和数据段(Copy on write 写时复制,当子进程要修改内存空间时,操作系统会分配新的内存给子进程),ELF文件的结构,如果父进程先退出,子进程变成孤儿进程,被pid=1进程接管pcntl_fork();//安装一个信号处理器pcntl_signal(int $signo, callback $handler);//调用等待信号的处理器,触发全部未执行的信号回调pcntl_signal_dispatch()//设置或检索阻塞信号pcntl_sigprocmask(int $how, array $set[, array &$oldset])//等待或返回fork的子进程状态,wait函数挂起当前进程的执行直到一个子进程退出或接收到一个信号要求中断当前进程或调用一个信号处理函数。用此函数时已经退出（俗称僵尸进程），此函数立刻返回。子进程使用的所有系统资源将被释放。pcntl_wait($status)//加个WNOHANG参数,不挂起父进程,如果没有子进程退出返回0,如果有子进程退出返回子进程pid,如果返回-1表示父进程已经没有子进程pcntl_wait($status, WNOHANG)//基本同pcntl_wait,waitpid可以指定子进程idpcntl_waitpid ($pid ,$status)pcntl_waitpid ($pid ,$status, WNOHANG)//检查状态代码是否代表一个正常的退出。参数 status 是提供给成功调用 pcntl_waitpid() 时的状态参数。pcntl_wifexited($status)//返回一个中断的子进程的返回代码 当php exit(10)时,这个函数返回10,这个函数仅在函数pcntl_wifexited()返回 TRUE.时有效pcntl_wexitstatus($status)//检查子进程状态码是否代表由于某个信号而中断。参数 status 是提供给成功调用 pcntl_waitpid() 时的状态参数。pcntl_wifsignaled($status)//返回导致子进程中断的信号pcntl_wtermsig($status)//检查子进程当前是否已经停止,此函数只有作用于pcntl_wait使用了WUNTRACED作为 option的时候pcntl_wifstopped($status)//返回导致子进程停止的信号pcntl_wstopsig($status)//检索由最后一个失败的pcntl函数设置的错误数pcntl_errno() pcntl_get_last_error()//检索与给定errno关联的系统错误消息pcntl_strerror(pcntl_errno())pcntl_fork () 执行之前先与 Redis 建立一个连接，然后再开 3 个子进程之后多少个 Redis 连接？<?php$o_redis = new Redis();$o_redis->connect( '127.0.0.1', 6379 );// 使用for循环搞出3个子进程来for ( $i = 1; $i <= 3; $i++ ) { $i_pid = pcntl_fork(); if ( 0 == $i_pid ) {// 使用while保证三个子进程不会退出... while( true ) { sleep( 1 ); }}}// 使用while保证主进程不会退出...while( true ) { sleep( 1 );}netstat -ant |grep 6379说明父进程和三个子进程一共四个进程，实际上共享了一个 Redis 长连接上面这种写法会有什么问题？因为 Redis 是一个单进程单线程的服务器，所以接收到的命令都是顺序执行顺序返回的，所以当客户端多个进程共享一个 redis 连接时，当有四个进程向 Redis 服务端发起请求，返回四个结果，谁先抢到就是谁的，正确的做法是每个子进程创建一个 Redis 连接，或者用连接池孤儿进程怎么产生？$i_pid = pcntl_fork();if (0 == $i_pid) {// 子进程10秒钟后退出. for ($i = 1; $i <= 10; $i++) { sleep(1); echo "我的父进程是：" . posix_getppid() . PHP_EOL; }} else if ($i_pid > 0) {// 父进程休眠2s后退出. sleep(2);}僵尸进程怎么产生？$i_pid = pcntl_fork();if (0 == $i_pid) {// 子进程10s后退出,变成僵尸进程 sleep(10);} else if ($i_pid > 0) {// 父进程休眠1000s后退出. sleep(1000);}子进程怎么回收？$i_pid = pcntl_fork();if (0 == $i_pid) {// 在子进程中 for ($i = 1; $i <= 10; $i++) { sleep(1); echo "子进程PID " . posix_getpid() . "倒计时 : " . $i . PHP_EOL; }} else if ($i_pid > 0) {$i_ret = pcntl_wait($status); echo $i_ret . ' : ' . $status . PHP_EOL; // while保持父进程不退出 while (true) { sleep(1); }}子进程怎么回收？非阻塞版本<?php// fork出十个子进程for ($i = 1; $i <= 10; $i++) {$i_pid = pcntl_fork(); // 每个子进程随机运行1-5秒钟 if (0 == $i_pid) { $i_rand_time = mt_rand(1, 5); sleep($i_rand_time); exit; } // 父进程收集所有子进程PID else if ($i_pid > 0) { }}while (true) {// sleep使父进程不会因while导致CPU爆炸. sleep(1); //设置WNOHANG参数不会阻塞,就是需要外层包个循环 $pid = pcntl_wait($status, WNOHANG); if ($pid == 0) { //目前还没有结束的子进程 continue; } if ($pid == -1) { //已经结束啦 很蓝的啦 exit("所有进程均已终止" . PHP_EOL); } // 如果子进程是正常结束 if (pcntl_wifexited($status)) { // 获取子进程结束时候的 返回错误码 $i_code = pcntl_wexitstatus($status); echo $pid . "正常结束，最终返回：" . $i_code . PHP_EOL; } // 如果子进程是被信号终止 if (pcntl_wifsignaled($status)) { // 获取是哪个信号终止的该进程 $i_signal = pcntl_wtermsig($status); echo $pid . "由信号结束，信号为：" . $i_signal . PHP_EOL; } // 如果子进程是[临时挂起] if (pcntl_wifstopped($status)) { // 获取是哪个信号让他挂起 $i_signal = pcntl_wstopsig($status); echo $pid . "被挂起，挂起信号为：" . $i_signal . PHP_EOL; }}如何创建守护进程？$pid = pcntl_fork();if ($pid > 0) { //1)在父进程中执行fork并exit推出exit();} elseif ($pid == 0) {if (posix_setsid() < 0) { //2)在子进程中调用setsid函数创建新的会话 exit(); } chdir('/'); //3)在子进程中调用chdir函数，让根目录 ” / ” 成为子进程的工作目录 umask(0); //4）在子进程中调用umask函数，设置进程的umask为0 echo "create success, pid = " . posix_getpid(); //5)在子进程中关闭任何不需要的文件描述符 fclose(STDIN); fclose(STDOUT); fclose(STDERR);}//可以把上面封装成函数daemon();while (true) {} //具体业务如何修改进程名？for ($i = 1; $i <= 4; $i++) {$i_pid = pcntl_fork(); if (0 == $i_pid) { //子进程 cli_set_process_title("Worker Process"); //修改子进程的名字 while (true) { sleep(1); } }}cli_set_process_title("Master Process"); //修改父进程的名字while (true) {sleep(1);}进程怎么接收信号？// 信号处理回调function signal_handler($signal){switch ($signal) { case SIGTERM: echo "sigterm信号." . PHP_EOL; break; case SIGUSR2: echo "sigusr2信号." . PHP_EOL; break; case SIGUSR1: echo "sigusr1信号." . PHP_EOL; break; default: echo "其他信号." . PHP_EOL; }}// 给进程安装3个信号处理回调pcntl_signal(SIGTERM, "signal_handler");pcntl_signal(SIGUSR1, "signal_handler");pcntl_signal(SIGUSR2, "signal_handler");while (true) {posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR1);//发送一个信号给当前进程 posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR1); pcntl_signal_dispatch(); //调一次分发一次信号,调用之前,信号累积在队列里 posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR2); posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR2); sleep(1); //稍微休息一下}其中第 1,2 行与第 3,4,5,6 行中间隔了一秒，体会一下 pcntl_signal_dispatch 这个函数进程怎么接收信号 (不阻塞版本)?//php7.1及以上才能用这个函数pcntl_async_signals(true);// 信号处理回调function signal_handler($signal){switch ($signal) { case SIGTERM: echo "sigterm信号." . PHP_EOL; break; case SIGUSR2: echo "sigusr2信号." . PHP_EOL; break; case SIGUSR1: echo "sigusr1信号." . PHP_EOL; break; default: echo "其他信号." . PHP_EOL; }}// 给进程安装信号...pcntl_signal(SIGTERM, "signal_handler");pcntl_signal(SIGUSR1, "signal_handler");pcntl_signal(SIGUSR2, "signal_handler");while (true) {posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR1);//发送一个信号给当前进程 posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR2); sleep(1); //稍微休息一下}进程怎么阻塞信号pcntl_async_signals(true);// 信号处理回调function signal_handler($signal){switch ($signal) { case SIGTERM: echo "sigterm信号." . PHP_EOL; break; case SIGUSR2: echo "sigusr2信号." . PHP_EOL; break; case SIGUSR1: echo "sigusr1信号." . PHP_EOL; break; default: echo "其他信号." . PHP_EOL; }}// 给进程安装信号...pcntl_signal(SIGTERM, "signal_handler");pcntl_signal(SIGUSR1, "signal_handler");pcntl_signal(SIGUSR2, "signal_handler");//把SIGUSR1阻塞,收到这个信号先不处理pcntl_sigprocmask(SIG_BLOCK, [SIGUSR1], $a_oldset);$counter = 0;while (true) {posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR1);//发送一个信号给当前进程 posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR2); sleep(1); //稍微休息一下 if ($counter++ == 5) { //解除SIGUSR1信号阻塞,并立刻执行SIGUSR1处理回调函数 pcntl_sigprocmask(SIG_UNBLOCK, [SIGUSR1], $a_oldset); }}

异步 PHP — 多进程、多线程和协程 异步 PHP — 多进程、多线程和协程让我们看一下这段典型的 PHP 代码：function names(){$data = Http::get('data.location/products')->json(); $names = []; foreach ($data as $item){ $names[] = $item['name']; } return $names;}我们发送一个返回项目数组的 HTTP 请求，然后我们将每个项目的名称存储在一个$names数组中。执行此函数所花费的时间等于请求的持续时间加上构建数组所花费的时间。如果我们想为不同的数据源多次运行这个函数怎么办：$products = names('/products');$users = names('/users');运行此代码所花费的时间等于两个函数组合的持续时间：HTTP request to collect products: 1.5 secondsBuilding products names array: 0.01 secondsHTTP request to collect users: 3.0 secondsBuilding users names array: 0.01 secondsTotal: 4.52 seconds图片这称为同步代码执行，或一次执行一件事。为了使此代码运行得更快，您可能希望异步执行它。那么，如果我们想实现这一目标，我们有哪些选择呢？在不同的进程中执行。在不同的线程中执行。在协程/纤维/绿色线程中执行。在不同的进程中执行在单独的进程中运行这些函数调用中的每一个，都会为操作系统提供并行运行它们的任务。如果您有一个多核处理器，我们现在都有，并且周围有 2 个空闲内核，操作系统将使用两个内核并行（同时）执行进程。但是，在大多数情况下，机器上运行的其他进程需要使用可用的内核。在这种情况下，操作系统将在这些进程之间共享 CPU 时间。换句话说，可用内核将在处理我们的两个进程和其他进程之间切换。在这种情况下，我们的进程将同时执行。这两个进程的执行时间大约是 3.03 秒（我知道不是 100% 准确）。这个结论是基于这样一个事实：最慢的请求需要 3 秒，2 次网络调用需要 10 毫秒，两个用于收集名称的循环各需要 10 毫秒。核心内部的执行将如下所示：Switch to process 1Start HTTP request to collect productsSwitch to process 2Start HTTP request to collect usersSwitch to process 1If a response came, then build products names arraySwitch to process 2If a response came, then build users names array因此，当 CPU 等待第一个请求的响应时，它会发送第二个请求。然后等到任何请求返回，然后再继续该过程。多处理是在 PHP 中实现异步代码执行的一种简单方法。但是，它并不是性能最高的。因为创建进程相对昂贵，并且每个进程都需要在内存中拥有自己的私有空间。进程之间的切换（上下文切换）也有开销。您可以使用 Laravel 队列并启动固定数量的工作人员（进程）并让它们保持活动状态以处理您的任务。这样你就不必每次想要异步运行时都创建新进程。但是，上下文切换和内存分配的开销仍将适用。同样对于工作人员，您需要管理如何从工作人员内部的代码执行中接收结果。多处理和 Laravel 工作人员已经为数百万个应用程序做得很好。因此，当我说它不是相对于其他选项时性能最好的。不要只是阅读本文并认为多处理和队列不好。好？在不同的线程中执行一个进程在内存中有自己的私有空间，一个进程可能有多个线程。所有线程都与进程位于相同的内存空间中。这使得生成线程比生成进程更便宜。但是，上下文切换仍然会发生。当你有太多线程时，比如有太多进程，你机器上的一切都会变慢。因为 CPU 内核在很多上下文之间切换。此外，由于多个线程同时访问相同的内存空间，可能会发生争用情况。除此之外，不再支持PHP 中的多线程。在 coroutines/fibers/green-threads 中执行这个“东西”有很多名字。但是我们称它为“协程”，因为它是最常用的术语。协程就像一个线程，它共享它在内部创建的进程的内存，但它不是一个实际的线程，因为操作系统对此一无所知。操作系统级别的协程之间没有上下文切换。运行时控制切换发生的时间，这比 OS 上下文切换成本更低。让我们将代码转换为使用协程。此代码仅用于演示，如果您运行它将不起作用：$products = [];$users = [];go(fn() => $products = names('/products'));go(fn() => $users = names('/users'));协程背后的想法是运行时将安排同时运行这些回调。在每个协程内部，代码可以显式地将控制权交给运行时，以便它可以运行另一个协程。在任何给定时间，只有一个协程正在执行。所以如果我们分解我们的代码，它会是这样的：go(function(){$data = Http::get('data.location/products')->json(); // yields foreach(...)});go(function(){$data = Http::get('data.location/users')->json(); // yields foreach(...)});运行时将执行第一个协程直到它产生，然后执行第二个协程直到它产生，然后返回到它在第一个协程中停止的位置。直到所有协程都执行完毕。然后，它将以常规同步方式继续执行代码。现在你可能有两个问题；首先，什么时候应该屈服？第二，我们如何实现它？在我们的示例中，每个协程内部都有两个操作；一个 I/O 绑定和一个 CPU 绑定。发送 HTTP 请求是一个 I\O 绑定操作，我们发送请求（输入）并等待响应（输出）。另一方面，循环是一个 CPU 密集型操作，我们正在循环一组记录并计算结果。计算是由 CPU 完成的，这就是为什么它被称为 CPU bound。如果在同一进程中运行，受 CPU 限制的工作将花费相同的时间。使工作花费更少时间的唯一方法是在不同的进程或线程中执行它。另一方面，I\O 绑定的工作可以在同一个进程内并发运行；当一个 I\O 操作正在等待输出时，另一个操作可以开始。查看我们的示例，运行时内部的执行将如下所示：Start coroutine 1Start HTTP request to collect productsCoroutine 1 yieldsSwitch to coroutine 2Start HTTP request to collect usersCoroutine 2 yieldsSwitch to coroutine 1If a response came, then build products names arraySwitch to coroutine 2If a response came, then build users names array使用协程，我们可以将 I\O 操作花费在等待上的时间用于做其他工作。通过这样做，我们同时运行所有协程。现在让我们转向我们的第二个问题：我们如何使屈服发生？我们没有。不同的框架和库必须通过在 I\O 操作等待时让出控制来支持异步执行。有一个流行的术语，你应该知道“非阻塞 I\O”。与数据库、缓存、文件系统、网络等通信的库必须适应非阻塞。如果您在协程中使用阻塞库，它将永远不会产生，因此您的协程将同步执行。主进程将等到 I\O 操作收到输出，然后再继续程序的其余部分。结论关于协程和异步执行还有很多话要说。我的计划是探索如何让 Laravel 与协程很好地配合，并在此过程中分享我的发现。在那之前，拥抱 PHP 的同步代码执行。超过 25 年，它运行良好。将您需要剪切的 I\O 绑定工作发送到队列工作程序并稍后对结果采取行动。这应该涵盖许多用例。

PHP并行 多进程/多线程 PHP并行 多进程/多线程PHP中提供了一个扩展pcntl，可以利用操作系统的fork调用来实现多进程。fork调用后执行的代码将是并行的。注：pcntl仅支持linux平台，并且只能在cli模式下使用。$pid = pcntl_fork(); if($pid > 0){ //父进程代码 exit(0); } elseif($pid == 0) { //子进程代码 exit(0); }PHP官方没有提供多线程的扩展，pecl中有一个pthreads扩展提供了多线程的特性，地址是http://pecl.php.net/package/pthreads，此扩展仅在线程安全版本中可用。多进程和多线程其实是作用是相同的。区别是线程是在同一个进程内的，可以共享内存变量实现线程间通信线程比进程更轻量级，开很大量进程会比线程消耗更多系统资源多线程也存在一些问题：线程读写变量存在同步问题，需要加锁锁的粒度过大会有性能问题，可能会导致只有1个线程在运行，其他线程都在等待锁。这样就不是并行了同时使用多个锁，逻辑复杂，一旦某个锁没被正确释放，可能会发生线程死锁某个线程发生致命错误会导致整个进程崩溃多进程方式更加稳定，另外利用进程间通信（IPC）也可以实现数据共享。共享内存，这种方式和线程间读写变量是一样的，需要加锁，会有同步、死锁问题。消息队列，可以采用多个子进程抢队列模式，性能很好PIPE，UnixSock，TCP，UDP。可以使用read/write来传递数据，TCP/UDP方式使用socket来通信，子进程可以分布运行利用fork可以实现一个最简单的并发TCP Server。主进程accept连接，有新的连接到来就Fork一个子进程。子进程中循环recv/send，处理数据。这种模式在请求量不多情况下很实用，像FTP服务器。过去有很多Linux程序都是这种模式的，简单高效，几十行代码就可以实现。当然这种模型在几百个并发的情况下还算不错，大量并发的情况下就有点消耗过大了。if(($sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { echo "failed to create socket: ".socket_strerror($sock)."\n"; exit(); } if(($ret = socket_bind($sock, $address, $port)) < 0) { echo "failed to bind socket: ".socket_strerror($ret)."\n"; exit(); } if( ( $ret = socket_listen( $sock, 0 ) ) < 0 ) { echo "failed to listen to socket: ".socket_strerror($ret)."\n"; exit(); } while (true) { $conn = @socket_accept($sock); //子进程 if(pcntl_fork() == 0) { $recv = socket_read($conn, 8192); //处理数据 $send_data = "server: ".$recv; socket_write($conn, $send_data); socket_close($conn); exit(0); } else { socket_close($conn); } }