PHP多進程初步

1、前言

咱們都知道PHP是單線程執行，處理多併發主要是依賴服務器或PHP-FPM的多進程及它們進程的複用，但PHP實現多進程也意義重大，尤爲是在後臺Cli模式下處理大量數據或運行後臺DEMON守護進程時。不能應用在Web服務器環境。

/** 檢測是否CLI模式，確保這個函數只能運行在SHELL中 */
if (substr(php_sapi_name(), 0, 3) !== 'cli') {
　　die("cli mode only");
}

平常任務中，有時須要經過php腳本執行一些日誌分析，隊列處理等任務，當數據量比較大時，可使用多進程來處理。

PHP的多線程也曾被人說起，但進程內多線程資源共享和分配的問題難以解決。PHP也有多線程想關的擴展 pthreads ，但聽說不太穩定，且要求環境爲線程安全，所用很少。

要實現PHP的多進程，須要安裝 pcntl 和 posix 擴展。

2、建立子進程

使用 pcntl_fork() 函數能夠在當前位置產生分支。fork 是建立了一個子進程，父進程和子進程都從 fork 的位置開始向下繼續執行，不一樣的是父進程執行過程當中，獲得的 fork 返回值爲子進程號，而子進程獲得的是0，執行失敗則返回-1。

由於系統初始init進程的pid爲1，後來的全部進程pid都會大於該進程，因此能夠經過 pcntl_fork() 的返回值大於1來判斷當前進程是父進程，返回值等於0來判斷是子進程。

$ppid = posix_getpid(); // 獲取當前進程的id
$pid = pcntl_fork();  // 建立子進程
if ($pid == -1) {
    throw new Exception('fork子進程失敗!');
} elseif ($pid > 0) {
    // 父進程執行邏輯
    cli_set_process_title("我是父進程,個人進程id是{$ppid}.");
    sleep(30); 
    pcntl_wait($status); //等待子進程中斷，防止子進程成爲殭屍進程。
} else {
    // 子進程執行邏輯
    $cpid = posix_getpid();
    cli_set_process_title("我是{$ppid}的子進程,個人進程id是{$cpid}.");
    sleep(30);
}

執行結果：

注意：若是是在循環中建立子進程，那麼子進程中最後要 exit 退出，防止子進程進入循環。

3、管理子進程

管理子進程，使用的是信號。簡單來講，就是父進程裏使用兩個函數 pcntl_signal() 和 pcntl_signal_dispatch()，負責給子進程安裝信號處理器和分發工做。

在計算機科學中，信號是Unix、類Unix以及其餘POSIX兼容的操做系統中進程間通信的一種有限制的方式。它是一種異步的通知機制，用來提醒進程一個事件已經發生。

咱們經過在父進程接收子進程傳來的信號，判斷子進程狀態，來對子進程進行管理。咱們須要在父進程裏使用 pcntl_signal() 函數和 pcntl_signal_dispatch() 函數來給各個子進程安裝信號處理器：

// 安裝一個信號處理器，$signo是待處理的信號常量，callback是其處理函數
pcntl_signal (int $signo , callback $handler) 

// 調用每一個等待信號經過pcntl_signal()安裝的處理器
pcntl_signal_dispatch () 

PHP內常見的信號常量有：

• SIGCHLD：子進程退出成爲殭屍進程會向父進程發送此信號
• SIGHUP：進程掛起
• SIGTEM：進程終止

4、處理子進程

處理子進程，須要兩個函數：

// 向進程id爲$pid的進程發送$sig信號
bool posix_kill ( int $pid, int $sig )

//掛起當前進程的執行直到進程號爲$pid的進程退出（若是$pid爲-1，則等待任意一個子進程）
int pcntl_waitpid ( int $pid, int &$status [, int $options = 0 ] )

posix_kill() 函數經過向子進程發送一個信號來操做子進程，在須要要時能夠選擇給子進程發送進程終止信號來終止子進程；

pcntl_waitpid() 函數等待或返回 fork 的子進程狀態，若是指定的子進程在此函數調用時已經退出（俗稱殭屍進程），此函數將馬上返回，並釋放子進程的全部系統資源，此進程能夠避免子進程變成殭屍進程，形成系統資源浪費。這樣就能夠實現跟子進程共同完成的任務的目的了。

5、實例

若是一個任務被分解成多個進程執行，就會減小總體的耗時。好比有一個比較大的數據文件要處理，這個文件由不少行組成。若是單進程執行要處理的任務，量很大時要耗時比較久。這時能夠考慮多進程。多進程處理分解任務，每一個進程處理文件的一部分，這樣須要均分割一下這個大文件成多個小文件（進程數和小文件的個數等同就能夠）。

好比文件 file.log 有10萬行數據，如今想分4個進程處理。須要分割2.5萬行一個文件。命令 split 能夠作到：

<?php

shell_exec('split -l 25000 -d file.log prefix_name');

// 3個子進程處理任務
for ($i = 0; $i < 3; $i++){
    $pid = pcntl_fork();

    if ($pid == -1) {
        die("could not fork");
    } elseif ($pid) {
        echo "I'm the Parent $i\n";
    } else {// 子進程處理
        $content = file_get_contents("prefix_name0".$i);
        // 業務處理 begin

        // 業務處理 end
        exit; // 必定要注意退出子進程，不然pcntl_fork()會被子進程再fork，帶來處理上的影響。
    }
}

// 等待子進程執行結束
while (pcntl_waitpid(0, $status) != -1) {
    $status = pcntl_wexitstatus($status);
    echo "Child $status completed\n";
}

參考：

《php多進程總結》：http://www.javashuo.com/article/p-agzwvxcg-bd.html

《初探PHP多進程》：http://www.javashuo.com/article/p-prjyxmqq-d.html

《PHP利用多進程處理任務》：http://www.javashuo.com/article/p-cqzqsddv-x.html