推薦（免費）：swoole
本來計畫開發swoft 框架中的Process 模組, 所以需要對swoole 的Process 模組要有比較深入的了解才行. 不過根據swoole 官方wiki 的實踐過程中, 一直有未理解的部分. 之前雖然也做過多次多進程編程, 但是當真正需要進行框架開發的時候, 就會發現以前學到的知識不夠全面, 無法指導整體的設計. 好在一直在堅持, 奉上現在理解的程度.
內容一覽:
進程相關基礎操作
進程是什麼: 進程是運行者的程式
先來看看一個最簡單的範例:
<?phpecho posix_getpid(); // 获取当前进程的 pidswoole_set_process_name('swoole process master'); // 修改所在进程的进程名sleep(100); // 模拟一个持续运行 100s 的程序, 这样就可以在进程中查看到它, 而不是运行完了就结束
透過ps aux 檢視進程:
未設定進程名稱
##設定進程名稱再來看看swoole 中使用子程序的基礎操作:
use Swoole\Process;
$process = new Process(function (Process $worker) { if (Process::kill($worker->pid, 0)) { // kill操作常用来杀死进程, 传入 0 可以用来检测进程是否存在
$worker->exit(); // 退出子进程
}
});
$process->start(); // 启动子进程Process::wait(); // 回收退出的子进程#new Process(): 透過回呼函數來設定子程序將要執行的邏輯
$process->start(): 呼叫fork() 系統呼叫, 來產生子程序
#Process::kill(): kill操作向進程發送訊號, 常用來殺死進程, 傳入0 可以用來偵測進程是否存在
Process::wait(): 呼叫wait() 系統呼叫, 回收子程序, 如果不回收, 子程序會編程殭屍程序, 浪費系統資源
$worker->exit(): 子程序主動退出
有這樣一個疑問也來自於我之前的思考慣性:理解一個事物時從事物的生命週期進行理解
. 結合進程是運行著的程式 來一起理解:
主程序退出子程序幹完活後也退出
<?phpuse Swoole\Process;class MyProcess1{ public $mpid = 0; // master pid, 即当前程序的进程ID
public $works = []; // 记录子进程的 pid
public $maxProcessNum = 1; public $newIndex = 0; public function __construct()
{ try {
swoole_set_process_name(__CLASS__. ' : master'); $this->mpid = posix_getpid(); $this->run(); $this->processWait();
} catch (\Exception $e) { die('Error: '. $e->getMessage());
}
} public function run()
{ for ($i=0; $i<$this->maxProcessNum; $i++) { $this->createProcess();
}
} public function createProcess($index = null)
{ if (is_null($index)) {
$index = $this->newIndex; $this->newIndex++;
}
$process = new Process(function (Process $worker) use($index) { // 子进程创建后需要执行的函数
swoole_set_process_name(__CLASS__. ": worker $index"); for ($j=0; $j<3; $j++) { // 模拟子进程执行耗时任务
$this->checkMpid($worker); echo "msg: {$j}\n";
sleep(1);
}
}, false, false); // 不重定向输入输出; 不使用管道
$pid = $process->start(); $this->works[$index] = $pid; return $pid;
} // 主进程异常退出, 子进程工作完后退出
public function checkMpid(Process $worker) // demo中使用的引用, 引用表示传的参数可以被改变, 由于传入 $worker 是 \Swoole\Process 对象, 所以不用使用 & { if (!Process::kill($this->mpid, 0)) { // 0 可以用来检测进程是否存在
$worker->exit();
$msg = "master process exited, worker {$worker->pid} also quit\n"; // 需要写入到日志中
file_put_contents('process.log', $msg, FILE_APPEND); // todo: 这句话没有执行
}
} // 重启子进程
public function rebootProcess($pid)
{
$index = array_search($pid, $this->works); if ($index !== false) {
$newPid = $this->createProcess($index); echo "rebootProcess: {$index}={$pid}->{$newPid} Done\n"; return;
} throw new \Exception("rebootProcess error: no pid {$pid}");
} // 自动重启子进程
public function processWait()
{ while (1) { if (count($this->works)) {
$ret = Process::wait(); // 子进程退出
if ($ret) { $this->rebootProcess($ret['pid']);
}
} else { break;
}
}
}
}new MyProcess1();#進程間通訊(IPC) - 管道(pipe)
管道的幾個關鍵字:
半雙工: 資料單向流動, 一端只讀, 一端只寫.
管道類型(資料格式): SOCK_STREAM, 資料封包, 每次收發都是一次完整的封包(DGRAM/STREAM)先來看一個簡單的例子, php從shell管道中讀取資料:
// get pip data$fp = fopen('php://stdin', 'r');if ($fp) { while ($line = fgets($fp, 4096)) { echo "php get pip data: ". $line;
}
fclose($fp);
}子程序寫, 主程序讀取
以及主程序寫, 子程序讀:
use Swoole\Process;// 子进程写, 父进程读$process = new Process(function (Process $worker) {
$worker->write("worker");
});
$process->start();
$msg = $process->read();echo "from process: $msg", "\n";// 父进程写, 子进程读$process = new Process(function (Process $worker) {
$msg = $worker->read(); echo "from master: $msg", "\n";
});
$process->start();
$process->write('master');$worker->write()
和 $process->write(), 之前一直錯誤的以為這2 個是相同的, 其實就是把$process 誤以為是子行程, 從而相當於$process- >write() 是子進程寫入管道-- 其實這裡是主進程內執行的邏輯, 是主進程寫資料到管道, 供子進程讀取swoole中其他管道相關操作:
非同步IO
use Swoole\Process;use Swoole\Event;// 异步IO$process = new Process(function (Process $worker) {
$GLOBALS['worker'] = $worker;
Event::add($worker->pipe, function (int $pipe) { // 使用 swoole_event_add 添加管道到异步IO
/** @var Process $worker */
$worker = $GLOBALS['worker'];
$msg = $worker->read(); echo "from master: $msg \n";
$worker->write("hello master");
sleep(2);
$worker->exit(0);
});
});
$process->start();
$process->write("master msg 1");
$msg = $process->read();echo "from process: $msg \n";設定超時
use Swoole\Process;// 设置管道超时$process = new Process(function (Process $worker) {
sleep(5);
});
$process->start();
$process->setTimeout(0.5);
$ret = $process->read();
var_dump($ret);
var_dump(swoole_errno());插播一个趣事, @thinkpc 看完 2017北京PHP开发者年会, 就知道为啥会点赞了
// 关闭管道: 默认值0->关闭读写 1->关闭写 2->关闭读$process->close();
进程间通信(IPC) - 消息队列(message queue)
消息队列:
pop()空消息队列/push()满消息队列会阻塞, 非阻塞模式可以直接返回swoole 中使用消息队列:
wait(), 否则子进程中调用 pop()/push() 会报错use Swoole\Process;
$process = new Process(function (Process $worker) { // $worker->push('worker');
echo "from master: ". $worker->pop(). "\n";
sleep(2); // $worker->exit();}, false, false); // 关闭管道// 参数一为 msgKey, 这里是默认值// 参数二为 通信模式, 默认值 2 表示争抢模式, 这里还加上了 非阻塞$process->useQueue(ftok(__FILE__, 1), 2| Process::IPC_NOWAIT);
$process->push('hello1'); // 使用 useQueue 后, 主进程就可以读写消息队列了$process->push('hello2');echo "from woker: ". $process->pop(). "\n";// echo "from woker: ". $process->pop(). "\n";$process->start(); // 启动子进程// 消息队列状态var_dump($process->statQueue());// 删除队列, 如果不调用则不会在程序结束时清楚数据, 下次使用相同 msgKey 时还可以访问数据$process->freeQueue();
var_dump(Process::wait()); // 要调用 wait(), 否则子进程中 push()/pop() 会报错消息队列
swoole process 模块提供的更多功能
swoole_set_process_name(): 修改进程名, 不兼容 mac
swoole_process->exec(string $execfile, array $args) 执行外部程序
参数 $execfile 需要使用可执行文件的绝对路径, 参数 args 为参数数组
// 比如 python test.py 123swoole_process->exec('/usr/bin/python', ['test.py', 123]);// 更复杂的例子swoole_process->exec(('/usr/local/bin/php', ['/var/www/project/yii-best-practice/cli/yii', 't/index', '-m=123', 'abc', 'xyz']);// 父进程 exec 进程进行管道通信use Swoole\Process;
$process = new Process(function (Process $worker) {
$worker->exec('/bin/echo', ['hello']);
$worker->write('hello');
}, true); // 需要启用标准输入输出重定向$process->start();echo "from exec: ". $process->read(). "\n";父进程与exec进程通过管道通信
\Swoole\Process::kill($pid, $signo = SIGTERM): 向指定进程发送信号, 默认是终止进程, 传 0 可检测进程是否存在
\Swoole\Process::wait(): 回收子进程, 如果主进程不调用此方法, 子进程会变成 僵尸进程, 浪费系统资源
\Swoole\Process::signal(): 异步信号监听
use Swoole\Process;// 异步信号监听 + waitProcess::signal(SIGCHLD, function ($signal) { // 监听子进程退出信号
// 可能同时有多个子进程退出, 所以要while循环
while ($ret = Process::wait(false)) { // false 表示不阻塞
var_dump($ret);
}
});\Swoole\Process::daemon(): 将当前进程变为一个守护进程
use Swoole\Process;// daemonProcess::daemon(); swoole_set_process_name('test daemon process'); sleep(100);
daemon-守护进程
\Swoole\Process::alarm(): 高精度定时器(微秒级), 对 setitimer 系统调用的封装, 可以配合 \Swoole\Process::signal() / pcntl_signal 使用注意不可和 \Swoole\Timer 同时使用
// signal + alarm// 第一个参数表示时间, 单位 us, -1 表示清除定时器// 第二个参数表示类型 0->真实时间->SIGALAM 1->cpu时间->SIGVTALAM 2->用户态+内核态时间->SIGPROFProcess::alarm(100*1000); // 100msProcess::signal(SIGALRM, function ($signal) { static $i = 0; echo "#$i \t alarm \n";
$i++; if ($i>20) {
Process::alarm(-1); // -1 表示清除
}
});alarm
\Swoole\Process::setaffinity(): 设置CPU亲和, 即将进程绑定到指定CPU核上传值范围: [0, swoole_cpu_num())
CPU亲和: CPU的速度远远高于IO的速度, 所以CPU有多级缓存来解决IO等待的问题, 绑定指定CPU, 更容易命中CPU缓存
写在最后
资源推荐:
todo:
SOCK_STREAM 时的情况, 是否需要 封包/解包 处理, 即 swoole wiki - process->write() 中提到的 管道通信默认的方式是流式，write写入的数据在read可能会被底层合并能理解 因为子进程会继承父进程的内存和IO句柄 这个会产生的影响, 但是给的示例并没有说明这个问题
use Swoole\Process;use Swoole\Event;// 多个子进程 + 异步IO$workers = [];
$workerNum = 3;for ($i=0; $i<$workerNum; $i++) {
$process = new Process(function (Process $worker) {
$worker->write($worker->pid); echo "worker: {$worker->pid} \n";
});
$pid = $process->start();
$workers[$pid] = $process; // Event::add($process->pipe, function (int $pipe) use ($process) {
// $data = $process->read();
// echo "recv: $data \n";
// });}foreach ($workers as $worker) {
Event::add($worker->pipe, function (int $pipe) use ($worker) {
$data = $worker->read(); echo "recv: $data \n";
});
}多进程异步IO
以上是介紹Swoole 中 Process的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
