PHP 中的多进程使用,进程通信、进程信号等详解

PHP 小时候可胖了 24℃ 0评论

多进程环境要求

  • Linux 系统
  • php-cli 模式
  • pcntl 扩展 或 swoole 扩展

pcntl 扩展


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< php
$str = "hello world!" . PHP_EOL;
// 派生一个子进程,子进程会复制主进程中的上下文
// pcntl_fork 函数在主进程中返回子进程的进程ID,在子进程返回0,失败在主进程返回-1
$pid = pcntl_fork();
// 这里开始的代码,会被主进程、子进程共同执行
echo $str;
if($pid > 0) {
    echo "我是主进程,子进程的pid是{$pid}" . PHP_EOL;
} elseif($pid == 0) {
    echo "我是子进程,我的pid是". getmypid() . PHP_EOL;
}else{
    echo "我是主进程,开启子进程失败" . PHP_EOL;
}

swoole 扩展


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< php
use SwooleProcess;
$str = "hello world!" . PHP_EOL;
// 实例化一个进程类
$process = new Process(function() use($str) {
    echo $str;
    echo "我是子进程,我的pid是" . getmypid() . PHP_EOL;
});
// 开启子进程,成功返回子进程的PID,失败返回false
$pid = $process->start();
echo $str;
if($pid > 0){
    $status = Process::wait(true);
    echo "我是主进程,子进程的pid是{$pid}" . PHP_EOL;
}else{
    echo "我是主进程,开启子进程失败" . PHP_EOL;
}

进程通信

通常情况下,各个进程之间的内存空间是相互独立的,不能互相访问。

在PHP多进程中,pcntl_fork出来的子进程只是复制了父进程的上下文内容,并非共享同一个内存空间,多进程之间无法直接通信。

进程间通信的几种方式:

  • 管道通信:分为有名管道,无名管道等;
  • 消息队列通信:使用linux的消息队列,需要借助sysvmsg扩展;
  • 进程信号通信;
  • 共享内存通信:映射一段能被其他进程访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问;
  • 套接字通信;
  • 第三方通信:使用文件、mysql、redis等方法实现通信。

进程信号

进程信号(Signals)是Unix系统中使用的最古老的进程间通信方法之一。操作系统通过信号来通知进程系统中发生了某种预先规定好的事件,它也是用户进程之间通信和同步的一种原始机制。一个键盘中断或者一个错误条件都有可能产生一个信号。Shell也使用信号向它的子进程发送作业控制信号。

在一个信号的生命周期中有两个阶段:生成和传送。
当一个事件发生时,需要通知一个进程,这时就生成了一个信号。
当进程识别出信号的到来,会采取适当的动作来传送或处理信号。
在信号到来和进程对信号进行处理之间,信号在进程上挂起(pending)。

主要的信号源如下:

  • 异常:进程运行过程中出现异常;
  • 其它进程:一个进程可以向另一个或一组进程发送信号;
  • 终端中断:Ctrl-C,Ctrl-等;
  • 作业控制:前台、后台进程的管理;
  • 分配额:CPU超时或文件大小突破限制;
  • 通知:通知进程某事件发生,如I/O就绪等;
  • 报警:计时器到期。

常见信号

  • SIGHUP: 从终端上发出的结束信号;
  • SIGINT: 来自键盘的中断信号(Ctrl-C);
  • SIGQUIT:来自键盘的退出信号(Ctrl-);
  • SIGFPE: 浮点异常信号(例如浮点运算溢出);
  • SIGKILL:结束接收此信号的进程;
  • SIGALRM:进程的定时器到期时,发送该信号;
  • SIGTERM:kill 命令发出的信号;
  • SIGCHLD:标识子进程停止运行或已运行结束的信号;

信号缺省动作

  • 异常终止(abort):在进程的当前目录下,把进程的地址空间内容、寄存器内容保存到一个叫做core的文件中,然后终止进程。
  • 退出(exit):不产生core文件,直接终止进程。
  • 忽略(ignore):忽略该信号。
  • 停止(stop):挂起该进程。
  • 继续(continue):如果进程被挂起,则恢复进程的运行。否则,忽略信号。

进程可以对信号所采取的操作

  • 忽略信号:进程可忽略产生的信号,但 SIGKILL 和 SIGSTOP 信号不能被忽略,必须处理(由进程自己或由内核处理)。进程可以忽略掉系统产生的大多数信号。
  • 阻塞信号:进程可选择阻塞某些信号,即先将到来的某些信号记录下来,等到以后(解除阻塞后)再处理它。
  • 由进程处理该信号:进程本身可在系统中注册处理信号的处理程序地址,当发出该信号时,由注册的处理程序处理信号。
  • 由内核进行缺省处理:信号由内核的缺省处理程序处理,执行该信号的缺省动作。例如,进程接收到SIGFPE(浮点异常)的缺省动作是产生core并退出。大多数情况下,信号由内核处理。

信号没有固有的优先级。如果为一个进程同时产生了两个信号,这两个信号会以任意顺序出现在进程中并会按任意顺序被处理。另外,也没有机制用于区分同一种类的多个信号。如果进程在处理某个信号之前,又有相同的信号发出,则进程只能接收到一个信号。进程无法知道它接收了一个还是多个SIGCONT信号。

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