PHP 多进程与信号中断实现多任务常驻内存管理【Master-Worker 模型】

2020-03-22 16:29:01

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

本文章基于 pcntl 扩展做的多进程测试。

进程调度策略

父子进程的调度由操作系统来负责，具体先调度子进程还是父进程由系统的调度算法决定，当然可以在父进程加上延时或是调用进程回收函数 pcntl_wait 可以先让子进程先运行，进程回收的目的是释放进程创建时占用的内存空间，防止变成僵尸进程。

信号：

信号称为软中断系统或是叫软中断，功能是向进程发送异步事件通知。

信号编号：【源码基于 SIGINT,SIGTERM,SIGUSR1 信号，含义请自行查看 kill 命令手册，不在描述】

linux 支持 64 个，有一半为实时信号，一半为非时实信号，这些信号都有自己的编号和对应的整数值。每个信号的编号含义读者可以参阅 linux 相关手册【man 手册看看就知道了】

信号处理函数：

信号一般会绑定相应的功能，有的是默认动作如 SIGKILL，SIGTERM,SIGINT 操作默认操作就是干掉进程，当然我们可以重写覆盖掉，就是通过 pcntl_signal 来覆盖掉。

信号的概念：与硬件中断一个道理，请读者自行参考本人前面撸过的文章或是查看芯片硬件中断原理。

信号的发送：

kill 信号编号进程或是按键产品的中断信号或是在源码里可以使用 posix_kill 等函数。

进程是相互隔离的，拥有自己的堆栈空间，除了一些公用的正文【代码区】，同时也有自己的可执行代码，进程运行时，将占用 cpu 的资源，其它进程将无权运行，此时其它进程将为阻塞状态【比如前面撸过的 tcp 服务】，当进程运行结束后【运行到代码的最后一句或是遇到 return 或是遇到 exit 退出进程函数或是遇到信号事件时将会退出】让出权限并释放掉内存，其它进程就有机会运行了。

进程拥有的自己进程描述符，其中比较常用的是进程号 PID，进程运行时会在系统 /proc/PID 下生成相应的进程文件，用户可以自行查看。

每个进程都拥有所属的进程组【进程的集合】，多个进程组集合则是一个会话，创建一个会话是通过一个进程进行创建的，并且此进程不可以为组长进程，此进程将成为会话期的会话首进程，也会成为进程组的进程组长，同时将会脱离控制终端，即使之前的进程绑定了控制终端也会脱离【守护进程的创建】。

文件描述权限掩码【权限屏蔽字】：

umask () 你可以在 linux 运行这个命令，然后创建文件，并查看它的权限【如果你跑完啥也没有发现，说明你还是训练不够 ^_^】

<?php/** * Created by PhpStorm. * User: 1655664358@qq.com * Date: 2018/3/26 * Time: 14:19 */namespace Chen/Worker;html' target='_blank'>class Server{    public $workerPids = [];    public $workerJob = [];    public $master_pid_file = "master_pid";    public $state_file = "state_file.txt";    function run()    {        $this->daemon();        $this->worker();        $this->setMasterPid();        $this->installSignal();        $this->showState();        $this->wait();    }    function wait()    {        while (1){            pcntl_signal_dispatch();            $pid = pcntl_wait($status);            if ($pid>0){                unset($this->workerPids[$pid]);            }else{                if (count($this->workerPids)==0){                    exit();                }            }            usleep(100000);        }    }    function showState()    {        $state = "/nMaster 信息/n";        $state.=str_pad("master pid",25);        $state.=str_pad("worker num",25);        $state.=str_pad("job pid list",10)."/n";        $state.=str_pad($this->getMasterPid(),25);        $state.=str_pad(count($this->workerPids),25);        $state.=str_pad(implode(",",array_keys($this->workerPids)),10);        echo $state.PHP_EOL;    }    function getMasterPid()    {        if (file_exists($this->master_pid_file)){            return file_get_contents($this->master_pid_file);        }else{            exit("服务未运行/n");        }    }    function setMasterPid()    {        $fp = fopen($this->master_pid_file,"w");        @fwrite($fp,posix_getpid());        @fclose($fp);    }    function daemon()    {        $pid = pcntl_fork();        if ($pid<0){            exit("fork进程失败/n");        }else if ($pid >0){            exit(0);        }else{            umask(0);            $sid = posix_setsid();            if ($sid<0){                exit("创建会话失败/n");            }            $pid = pcntl_fork();            if ($pid<0){                exit("进程创建失败/n");            }else if ($pid >0){                exit(0);            }            //可以关闭标准输入输出错误文件描述符【守护进程不需要】        }    }    function worker()    {        if (count($this->workerJob)==0)exit("没有工作任务/n");        foreach($this->workerJob as $job){            $pid = pcntl_fork();            if ($pid<0){                exit("工作进程创建失败/n");            }else if ($pid==0){                /***************子进程工作范围**********************/                //给子进程安装信号处理程序                $this->workerInstallSignal();                $start_time = time();                while (1){                    pcntl_signal_dispatch();                    if ((time()-$start_time)>=$job->job_run_time){                        break;                    }                    $job->run(posix_getpid());                }                exit(0);//子进程运行完成后退出                /***************子进程工作范围**********************/            }else{                $this->workerPids[$pid] = $job;            }        }    }    function workerInstallSignal()    {        pcntl_signal(SIGUSR1,[__CLASS__,'workerHandleSignal'],false);    }    function workerHandleSignal($signal)    {        switch ($signal){            case SIGUSR1:                $state = "worker pid=".posix_getpid()."接受了父进程发来的自定义信号/n";                file_put_contents($this->state_file,$state,FILE_APPEND);                break;        }    }    function installSignal()    {        pcntl_signal(SIGINT,[__CLASS__,'handleMasterSignal'],false);        pcntl_signal(SIGTERM,[__CLASS__,'handleMasterSignal'],false);        pcntl_signal(SIGUSR1,[__CLASS__,'handleMasterSignal'],false);    }    function handleMasterSignal($signal)    {        switch ($signal){            case SIGINT:                //主进程接受到中断信号ctrl+c                foreach ($this->workerPids as $pid=>$worker){                    posix_kill($pid,SIGINT);//向所有的子进程发出                }                exit("服务平滑停止/n");                break;            case SIGTERM://ctrl+z                foreach ($this->workerPids as $pid=>$worker){                    posix_kill($pid,SIGKILL);//向所有的子进程发出                }                exit("服务停止/n");                break;            case SIGUSR1://用户自定义信号                if (file_exists($this->state_file)){                    unlink($this->state_file);                }                foreach ($this->workerPids as $pid=>$worker){                    posix_kill($pid,SIGUSR1);                }                $state = "master pid/n".$this->getMasterPid()."/n";                while(!file_exists($this->state_file)){                    sleep(1);                }                $state.= file_get_contents($this->state_file);                echo $state.PHP_EOL;                break;        }    }}  <?php/**/ * Created by PhpStorm./ * User: 1655664358@qq.com * Date: 2018/3/26/ * Time: 14:37/ *//namespace Chen/Worker;class Job{  public $job_run_time = 3600;  function run($pid) {/sleep(3);  echo "worker pid = $pid job 没事干，就在这里job/n";  }}  <?php/** * Created by PhpStorm./ * User: 1655664358@qq.com * Date: 2018/3/26/ * Time: 14:37/ *//namespace Chen/Worker;class Talk{  public $job_run_time = 3600;  function run($pid) {/sleep(3);  echo "worker pid = $pid job 没事干，就在这里talk/n";  }}<?php/** * Created by PhpStorm./ * User: 1655664358@qq.com * Date: 2018/3/26/ * Time: 15:45/ */require_once 'vendor/autoload.php';$process = new /Chen/Worker/Server();$process->workerJob = [new /Chen/Worker/Talk(),new /Chen/Worker/Job()];$process->run();