PHP 多进程与信号中断实现多任务常驻内存管理实例方法

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: [e-mail]

 * Date: 2018/3/26

 * Time: 14:19

 */

namespace Chen\Worker;

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: [e-mail]

 * 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: [e-mail]

 * 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: [e-mail]

 * 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();

以上就是PHP 多进程与信号中断实现多任务常驻内存管理【Master/Worker 模型】的详细内容，感谢大家的学习和对三水点靠木的支持。