PHP多进程编程 > PHP的多进程依赖于**pcntl**扩展，该扩展只能在***nix**系统中使用，并且不能用于web环境中，会产生不可预估的后果。 > pcntl官方文档: https://www.php.net/manual/zh/book.pcntl.php [TOC] ## 快速开始 ```php <?php // 创建一个子进程 $pid = pcntl_fork(); // 父进程和子进程都从此处开始向下继续执行，不同的是父进程得到的返回值为子进程的PID，而子进程得到的是0，为-1时表示创建子进程失败 switch ($pid) { case -1: // 错误 die('创建进程失败'); break; case 0: // 子进程执行逻辑 echo "child process".PHP_EOL; sleep(3); // 子进程睡眠3秒 break; default: // 父进程执行逻辑 echo "father process".PHP_EOL; // 等待或返回fork的子进程状态 $res = pcntl_wait($status); //子进程的状态信息，可以用 pcntl_wifexited(), pcntl_wifstopped(), pcntl_wifsignaled(), pcntl_wexitstatus(), pcntl_wtermsig() 以及 pcntl_wstopsig()获取其具体的值 var_dump($status); // 退出的子进程进程号，发生错误时返回-1 var_dump($res); } ``` 执行结果： fork出来新进程为子进程，原进程则成为了父进程，子进程拥有父进程的副本。这里要注意： 1. 子进程共享父进程的程序正文段 2. 子进程拥有父进程的数据空间和堆、栈的**副本**，注意是副本，不是共享 3. 子父进程将从fork后继续执行代码 4. fork后，是父进程先执行还是子进程先执行无法确定，取决于系统调度 ## 数据复制 上面说到`子进程拥有父进程的数据空间和堆、栈的副本`，实际上，在大多数的实现中也并不是真正的完全副本，更多是采用的COW（Copy On Write）即`写时复制`来节约资源。简单地说，如果子父进程都没有修改数据、堆、栈的话，则子父进程之间其实是在共享同一份数据、堆、栈，一旦当有一方试图修改数据、堆、栈，才会产生复制的操作。 演示： ```php <?php // 初始化一个 number变量 数值为1 $number = 1; // 创建一个子进程 $pid = pcntl_fork(); switch ($pid) { case -1: // 错误 die('创建进程失败'); break; case 0: // 子进程执行逻辑 $number += 2; echo "child process，number+2={$number}".PHP_EOL; break; default: // 父进程执行逻辑 $number += 1; echo "father process，number+1={$number}".PHP_EOL; } ``` 运行结果： 由此可见，子父进程对数据的修改，不会对对方产生影响。 ## 孤儿进程 孤儿进程，指的是父进程fork了一个子进程之后，子进程还在运行中，父进程却已经提前结束了。这些孤儿进程将会被Linux的`init进程`收养，并完成对其各种数据状态的收集。 演示孤儿进程： ```php <?php // 创建一个子进程 $pid = pcntl_fork(); switch ($pid) { case -1: // 错误 die('创建进程失败'); break; case 0: // 子进程执行逻辑 echo "child process".PHP_EOL; for ($i=0; $i<7; $i++) { // 子进程睡眠1秒 sleep(1); // 输出父进程PID echo posix_getppid().PHP_EOL; } break; default: // 父进程执行逻辑 echo "father process".PHP_EOL; sleep(3); // 父进程睡眠5秒 } ``` 执行结果： 通过执行结果可以看到，在前三秒子进程的父进程PID是`2992`，3秒后父进程结束执行，子进程就变成了无依无靠的孤儿进程被init进程`624`收养 ## 僵尸进程 僵尸进程，指的是父进程fork出子进程，子进程执行完毕后，父进程没有没有对子进程做清理善后的工作，导致子进程的进程号、文件描述符等依旧保存在系统中，极大了的浪费了系统资源。 所以相较于孤儿进程，僵尸进程对系统的危害更大，在Linux中可以通过`ps -aux`命令查看进程，如果有[Z+]标记就是僵尸进程。 演示僵尸进程： ```php <?php // 创建一个子进程 $pid = pcntl_fork(); switch ($pid) { case -1: // 错误 die('创建进程失败'); break; case 0: // 子进程执行逻辑 echo "child process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php child process'); // 子进程睡眠10秒 sleep(10); break; default: // 父进程执行逻辑 echo "father process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php father process'); // 父进程睡眠30秒 sleep(30); } ``` 执行该文件后使用`ps -aux|grep php`命令查看进程：  可以看到，第一次执行时，子进程的状态为`S+`，等到子进程执行结束后，由于父进程没有回收子进程，所以变成了状态为`Z+`的僵尸进程。 ## 回收子进程 那么如何解决僵尸进程和孤儿进程呢？pcntl扩展提供了两个方法：[pcntl_wait()](https://www.php.net/manual/zh/function.pcntl-wait.php) 和 [pcntl_waitpid()](https://www.php.net/manual/zh/function.pcntl-waitpid.php) ### pcntl_wait() ```php pcntl_wait ( int &$status [, int $options = 0 ] ) : int ``` 解决僵尸进程（孤儿进程同理）： ```php <?php // 创建一个子进程 $pid = pcntl_fork(); switch ($pid) { case -1: // 错误 die('创建进程失败'); break; case 0: // 子进程执行逻辑 echo "child process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php child process'); // 子进程睡眠10秒 sleep(10); break; default: // 父进程执行逻辑 echo "father process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php father process'); // 等待或返回fork的子进程状态 $res = pcntl_wait($status); //子进程的状态信息，可以用 pcntl_wifexited(), pcntl_wifstopped(), pcntl_wifsignaled(), pcntl_wexitstatus(), pcntl_wtermsig() 以及 pcntl_wstopsig()获取其具体的值 var_dump($status); // 退出的子进程进程号，发生错误时返回-1 var_dump($res); // 父进程睡眠30秒 sleep(30); } ``` 执行结果：  可以看到，当子进程一结束，资源就立即被回收了。 ### pcntl_waitpid() ```php pcntl_waitpid ( int $pid , int &$status [, int $options = 0 ] ) : int ``` `pcntl_wait()`虽然可以解决子进程的资源回收问题，但是``pcntl_wait()``方法是同步阻塞的，也就是说，在调用`pcntl_wait()`后父进程只能挂起等待子进程结束，在此期间父进程什么都不能做，所以就需要用到`pcntl_waitpid()`。 如果想要`pcntl_waitpid()`不阻塞，就需要将它的第三个参数`$options`设置为`WNOHANG`，否则`pcntl_waitpid()`将和`pcntl_wait()`的表现类似。 演示不阻塞回收子进程： ```php <?php // 创建一个子进程 $pid = pcntl_fork(); switch ($pid) { case -1: // 错误 die('创建进程失败'); break; case 0: // 子进程执行逻辑 echo "child process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php child process'); // 子进程睡眠10秒 sleep(10); break; default: // 父进程执行逻辑 echo "father process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php father process'); $something = ['喝水', '吃饭', '上厕所', '睡觉']; // 循环执行 pcntl_waitpid() while (1) { $res = pcntl_waitpid($pid, $status, WNOHANG); if($res == -1 || $res > 0) { var_dump($status); var_dump($res); break; // 跳出死循环 } // 父进程可以先去做别的事情 echo "父进程去{$something[rand(0, 3)]}了".PHP_EOL; sleep(1); } sleep(10); } ``` 执行结果：  由此可见，`pcntl_waitpid()`既解决了子进程资源的回收问题，也可以在等待子进程结束时去做一些其他的事情。 ### 信号 > 信号(signal)是一种软中断，信号机制是进程间通信的一种方式，采用异步通信方式。 信号的产生是有多种方式的，下面是常见的几种： - 用户输入：比如在终端上按下组合键ctrl+C，产生SIGINT信号 - 硬件异常：CPU检测到内存非法访问等异常，通知内核生成相应信号，并发送给发生事件的进程 - 通过系统调用，发送signal信号：kill()，raise()，sigqueue()，alarm()，setitimer()，abort() 进程在收到信号后，可以有如下三种响应： - 直接忽略，不做任何反映。但是`SIGSTOP`和`SIGKILL`两种信号，永远不会被忽略 - 捕捉信号并作出相应的一些反应，具体响应什么可以由用户自己通过程序自定义 - 系统默认响应。大多数进程在遇到信号后，如果用户也没有自定义响应，那么就会采取系统默认响应，大多数的系统默认响应就是终止进程 而使用信号可以更优雅的解决僵尸进程的问题，流程如下： 1. 子进程结束时向父进程发送一个`SIGCHLD`的信号（无须关心） 2. 父进程收到信号后做出相应的动作，即调用`pcntl_waitpid()`回收子进程资源 演示代码： ```php <?php // 创建一个子进程 $pid = pcntl_fork(); // 安装信号处理器 $while = true; pcntl_signal(SIGCHLD, function() use($pid, &$while) { echo "收到子进程退出".PHP_EOL; $res = pcntl_waitpid( $pid, $status, WNOHANG ); if($res == -1 || $res > 0) { var_dump($status); var_dump($res); $while = false; // 跳出死循环 } }); switch ($pid) { case -1: // 错误 die('创建进程失败'); break; case 0: // 子进程执行逻辑 echo "child process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php child process'); // 子进程睡眠10秒 sleep(10); break; default: // 父进程执行逻辑 echo "father process".PHP_EOL; // 设置进程名 cli_set_process_title('php father process'); while ($while) { // 调用等待信号的处理器 pcntl_signal_dispatch(); sleep(1); } sleep(20); } ``` 运行结果：  2020-08-10 多进程 PHP进阶 展开评论
