PHP多进程系列笔记(一)

崔凯
2021-10-30 14:02:07
Php
php

PCNTL在PHP中进程控制支持默认是关闭的。您需要使用 --enable-pcntl 配置选项重新编译PHP的 CGI或CLI版本以打开进程控制支持。

Note: 进程控制不能用在Web服务器环境。PCNTL扩展在windows上不可用。

冷暖自知一抹茶ck

常用函数

pcntl_fork	创建新进程(调用一次，返回两个值，子进程得到的是0，父进程得到的是子进程的id)
pcntl_waitpid	等待或返回fork的子进程状态
posix_getpid	返回当前的进程id
posix_getppid	取得父进程id

pcntl_wait 会挂起当前进程，直到子进程退出，如果子进程在调用此函数之前就已退出，此函数会立刻返回。子进程使用的资源将被释放。

eg:

<?php
echo "Master process id=".posix_getpid().PHP_EOL;

$pid = pcntl_fork();

switch($pid)
{
    case -1:
        die("Create failed");
        break;
    case 0:
        //Child
        echo "Child process id=".posix_getpid().PHP_EOL;
        break;
    default:
        //Parent
        echo "Parent process id=".posix_getpid().PHP_EOL;
        break;          
}

//输出结果
[root@kafka1 pcntl]# php index.php 
Master process id=3915
Parent process id=3915
Child process id=3916

父进程和子进程的执行是相对独立的，没有先后之分。

<?php

echo "Master process id=".posix_getpid().PHP_EOL;

$pid = pcntl_fork();

switch($pid)
{
    case -1:
        die("Create failed");
        break;
    case 0:
        //Child
        echo "Child process id=".posix_getpid().PHP_EOL;
        sleep(2);
        echo "I will exit \n";
        break;
    default:
        //Parent
        if($exit_id = pcntl_waitpid($pid, $status, WUNTRACED))
        {
            echo "Child($exit_id) exited \n";
        }

        echo "Parent process id=".posix_getpid().PHP_EOL;
        break;          
}

pcntl_fork

int pcntl_fork ( void )

用于创建子进程。成功时，在父进程执行线程内返回产生的子进程的PID，在子进程执行线程内返回0。失败时，在父进程上下文返回-1，不会创建子进程，并且会引发一个PHP错误。

新建 fork.php

<?php 

$pid = pcntl_fork();

if($pid == -1){
    //错误处理：创建子进程失败时返回-1.
    die( 'could not fork' );
}elseif($pid){
    //父进程会得到子进程号，所以这里是父进程执行的逻辑
    $id = getmypid();   
    echo "Parent process,pid {$id}, child pid {$pid}\n";   
}else{
    //子进程得到的$pid为0, 所以这里是子进程执行的逻辑
    $id = getmypid();   
    echo "Child process,pid {$id}\n";   
    sleep(10); 
}

命令行运行：

[root@bogon www.cuikai.com]# php fork.php 
Parent process,pid 3914, child pid 3915
Child process,pid 3915

该例里父进程还没有来得及等子进程运行完毕就自动退出了，子进程由 init进程接管。通过 ps-ef|grep php 看到子进程还在运行：

[root@bogon www.cuikai.com]# ps -ef |  grep php
root       4346      1  0 00:42 pts/0    00:00:00 php fork.php

UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD

子进程成为孤立进程，ppid(父进程id)变成1了。如果在父进程里也加个 sleep(5)，你会看到子进程ppid本来是大于1的，后来就变成1了。

注：如果是docker环境，孤立进程的ppid可能是0。

pcntl_wait

pcntl_wait()函数用来让父进程等待子进程退出，默认情况下会阻塞主进程。

阻塞模式

紧接着上面的例子，如果想等子进程运行结束后父进程再退出，该怎么办？那就用到 pcntl_wait了。

int pcntl_wait ( int &$status [, int $options = 0 ] )

该函数阻塞当前进程，只到当前进程的一个子进程退出或者收到一个结束当前进程的信号。

我们修改代码：

<?php 

$pid = pcntl_fork();
if($pid == -1){
    exit("fork fail");
}elseif($pid){
    $id = getmypid();   
    echo "Parent process,pid {$id}, child pid {$pid}\n";   
    pcntl_wait($status);
    //pcntl_waitpid($pid, $status);
}else{
    $id = getmypid();   
    echo "Child process,pid {$id}\n";   
    sleep(10); 
}

此时再次运行程序，父进程就会一直等待子进程运行结束然后退出。

pcntl_waitpid()和 pcntl_wait()功能相同。前者第一个参数支持指定pid参数，当指定-1作为 pid的值等同于后者。

int pcntl_waitpid ( int $pid , int &$status [, int $options = 0 ] )

当已知子进程pid的时候，可以使用 pcntl_waitpid()。

这两个函数返回退出的子进程进程号(>1)，发生错误时返回-1,如果提供了 WNOHANG 作为option（wait3可用的系统）并且没有可用子进程时返回0。

返回值为退出的子进程进程号时，想了解如何退出，可以通过 $status 状态码反应。

非阻塞模式

pcntl_wait()默认情况下会阻塞主进程，直到子进程执行完毕才继续往下运行。如果设置最后一个参数为常量 WNOHANG，那么就不会阻塞主进程，而是继续执行后续代码，此时 pcntl_waitpid 就会返回0。

示例：

<?php 

$pid = pcntl_fork();
if($pid == -1){
    exit("fork fail");
}elseif($pid){
    $id = getmypid();   
    echo "Parent process,pid {$id}, child pid {$pid}\n";   

    while(1){
        $res = pcntl_wait($status, WNOHANG);
        //$res = pcntl_waitpid($pid, $status, WNOHANG);
        if ($res == -1 || $res > 0){
            sleep(10);//此处为了方便看效果，实际不需要
            break;
        }
    } 
}else{
    $id = getmypid();   
    echo "Child process,pid {$id}\n";   
    sleep(2); 
}

该示例里只有一个子进程，看不出来非阻塞的好处，我们修改一下：

<?php 

$child_pids = [];

for($i=0;$i<3; $i++){
    $pid = pcntl_fork();
    if($pid == -1){
        exit("fork fail");
    }elseif($pid){
        $child_pids[] = $pid;

        $id = getmypid();   
        echo time()." Parent process,pid {$id}, child pid {$pid}\n";   
    }else{
        $id = getmypid(); 
        $rand =   rand(1,3);
        echo time()." Child process,pid {$id},sleep $rand\n";   
        sleep($rand); //#1 故意设置时间不一样
        exit();        //#2 子进程需要exit,防止子进程也进入for循环
    }
}

while(count($child_pids)){
    foreach ($child_pids as $key => $pid) {
        // $res = pcntl_wait($status, WNOHANG);
        $res = pcntl_waitpid($pid, $status, WNOHANG);//#3
        if ($res == -1 || $res > 0){
            echo time()." Child process exit,pid {$pid}\n";   
            unset($child_pids[$key]);
        }else{
            // echo time()." Wait End,pid {$pid}\n";   //#4
        }
    }

}

#3处首先先去掉 WNOHANG参数，运行：

    $ php fork.1.php 
    1528637334 Parent process,pid 6600, child pid 6601
    1528637334 Child process,pid 6601,sleep 2
    1528637334 Parent process,pid 6600, child pid 6602
    1528637334 Child process,pid 6602,sleep 2
    1528637334 Parent process,pid 6600, child pid 6603
    1528637334 Child process,pid 6603,sleep 1
    1528637336 Child process exit,pid 6601
    1528637336 Child process exit,pid 6602
    1528637336 Child process exit,pid 6603

我们看到，6603号进程运行时间最短，但是是最后回收。我们再加上 WNOHANG参数，运行：

    $ php fork.1.php 
    1528637511 Parent process,pid 6695, child pid 6696
    1528637511 Child process,pid 6696,sleep 2
    1528637511 Parent process,pid 6695, child pid 6697
    1528637511 Child process,pid 6697,sleep 1
    1528637511 Parent process,pid 6695, child pid 6698
    1528637511 Child process,pid 6698,sleep 3
    1528637512 Child process exit,pid 6697
    1528637513 Child process exit,pid 6696
    1528637514 Child process exit,pid 6698

6697进程最先回收！说明确实是异步非阻塞的。感兴趣的朋友还可以开启 #4处代码，未使用 WNOHANG参数的时候，里面的代码是不会运行的。

检测status函数

在 pcntl_wait和 pcntl_waitpid两个函数中的 $status中存了子进程的状态信息，这个参数可以用于 pcntl_wifexited、 pcntl_wifstopped、 pcntl_wifsignaled、 pcntl_wexitstatus、 pcntl_wtermsig、 pcntl_wstopsig、 pcntl_waitpid这些函数。

代码片段：

while(1){
$res = pcntl_wait($status);
if ($res == -1 || $res > 0){

    if(!pcntl_wifexited($status)){
        //进程非正常退出
        echo "service exit unusally; pid is $pid\n";
    }else{
        //获取进程终端的退出状态码;
        $code = pcntl_wexitstatus($status);
        echo "service exit code: $code;pid is $pid \n";
    }

    if(pcntl_wifsignaled($status)){
        //不是通过接受信号中断
        echo "service term not by signal;pid is $pid \n";
    }else{
        $signal = pcntl_wtermsig($status);
        echo "service term by signal $signal;pid is $pid\n";
    }

    if(pcntl_wifstopped($status)){
        echo "service stop not unusally;pid is $pid \n";
    }else{
        $signal = pcntl_wstopsig($status);
        echo "service stop by signal $signal;pid is $pid\n";
    }

    break;
}

附：

1、php多进程防止出现僵尸进程

2、PCNTL函数族--PHP多进程编程 (转)

3、PHP多进程学习(三)父进程与子进程的执行顺序，进程中共享数据

本文为崔凯原创文章,转载无需和我联系,但请注明来自冷暖自知一抹茶ckhttp://www.cksite.cn