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介绍swoole之进程模型

初识server一文的时候我们说过，swoole是事件驱动的。在使用swoole的过程中，我们也体会到，swoole的使用非常简单，仅仅注册相应的回调处理我们的业务逻辑即可。

但是，在继续学习swoole之前，我们有必要再看一看swoole的运行流程和进程模型。

推荐（免费）：swoole

前面两篇文章我们已经对server和task做了简单的介绍，后面再对server的创建以及脚本的执行，如无特殊说明均在CLI下执行，我就不啰嗦了。

现在，我们创建一个简单的server来分析一下，文件命名为server-process.php

$serv = new swoole_server(&#39;127.0.0.1&#39;, 9501);
$serv->set([
    &#39;worker_num&#39; => 2,
    &#39;task_worker_num&#39; => 1,
]);
$serv->on(&#39;Connect&#39;, function ($serv, $fd) {
});
$serv->on(&#39;Receive&#39;, function ($serv, $fd, $fromId, $data) {
});
$serv->on(&#39;Close&#39;, function ($serv, $fd) {
});
$serv->on(&#39;Task&#39;, function ($serv, $taskId, $fromId, $data) {
});
$serv->on(&#39;Finish&#39;, function ($serv, $taskId, $data) {
});

$serv->start();

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注意这里我们选择了两个worker进程个一个task进程，那是不是就意味着创建这个server就是开启了3个进程呢？我们来看下

新开一个终端，我们用ps命令看下结果

$ ps aux | grep server-process
root     21843  xxx... php server-process.php
root     21844  xxx... php server-process.php
root     21846  xxx... php server-process.php
root     21847  xxx... php server-process.php
root     21848  xxx... php server-process.php
root     21854  xxx... grep --color=auto server-process

Salin selepas log masuk

为了方便阅读，ps的结果中部分不重要数据已经被稍加处理了。

排除最后一个结果（最后一个是我们运行的ps命令）我们发现，竟然有多达5个相似的进程在运行，按照我们理解，不应该是3个吗，怎么多了两个呢？

还记得我们在进程/线程一文中说过的多进程的实现吗？我们说到多进程的实现一般会被设计Master-Worker模式，常见的nginx默认的多进程模式也正是如此，当然swoole默认的也是多进程模型。

相比Master-Worker模式，swoole的进程模型可以用Master-Manager-Worker来形容。即在Master-Worker的基础上又增加了一层Manager进程。这也就解答了我们开头抛出的问题为什么是5个进程而不是3个进程了。（1个Master进程+1个Manager进程+2个Worker进程+1个Task进程）

正所谓“存在即合理”，我们来看一下Master\Manager\Worker三种进程各自存在的原因。

Master进程是一个多线程程序。注解：按照我们之前的理解，多个线程是运行在单一进程的上下文中的，其实对于单一进程中的每一个线程，都有它自己的上下文，但是由于共同存在于同一进程，所以它们也共享这个进程，包括它的代码、数据等等。

再回来继续说Master进程，Master进程就是我们的主进程，掌管生杀大权，它挂了，那底下的都得玩完。Master进程，包括主线程，多个Reactor线程等。

每一个线程都有自己的用途，比如主线程用于Accept、信号处理等操作，而Reactor线程是处理tcp连接，处理网络IO，收发数据的线程。

说明两点：

主线程的Accept操作，socket服务端经常用accept阻塞，上一节介绍socket编程的时候有一张配图，可以看看
信号处理，信号就相当于一条消息，比如我们经常操作的Ctrl+C其实就是给Master进程的主线程发送一个SIGINT的信号，意思就是你可以终止啦，信号有很多种，后面还有介绍

通常，主线程处理完新的连接后，会将这个连接分配给固定的Reactor线程，并且这个Reactor线程会一直负责监听此socket（上文中后面对socket更新为socket即套接字，是用来与另一个进程进行跨网络通信的文件，文件可读可写），换句话就是说当此socket可读时，会读取数据，并将该请求分配给worker进程，这也就解释了我们在swoole初识讲解worker进程内的回调onReceive的第三个参数$fromId的含义；当此socket可写时，会把数据发送给tcp客户端。

用一张图清晰的梳理下

那swoole为啥不能像Nginx一样，是Master-Worker进程结构的呢？Manager进程是干啥的？

这个我正准备说。

我们知道，在Master-Worker模型中，Master只有一个，Worker是由父进程Master进程复制出来的，且Worker进程可以有多个。

注解：在linux中，父进程可以通过调用fork函数创建一个新的子进程，子进程是父进程的一个副本，几乎但不完全相同，二者的最大区别就是都拥有自己独立的进程ID，即PID。

对于多线程的Master进程而言，想要多Worker进程就必须fork操作，但是fork操作是不安全的，所以，在swoole中，有一个专职的Manager进程，Manager进程就专门负责worker/task进程的fork操作和管理。换句话也就是说，对于worker进程的创建、回收等操作全权有“保姆”Manager进程进行管理。

通常，worker进程被误杀或者由于程序的原因会异常退出，Manager进程为了保证服务的稳定性，会重新拉起新的worker进程，意思就是Worker进程你发生意外“死”了，没关系，我自身不“死”，就可以fork千千万万个你。

当然，Master进程和Manager进程我们是不怎么关心的，从前面两篇文章我们了解到，真正实现业务逻辑，是在worker/task进程内完成的。

再来一张图梳理下Manager进程和Worker/Task进程的关系。

再回到我们开篇抛出的的5个进程的问题，ps的结果简直一模一样，有没有办法能区分这5个进程哪个是哪个呢？

有同学要说啦，既然各个进程之间存在父子关系，那我们就可以通过linux的pstree命令查看结果。

$ pstree | grep server-process

 | |   \-+= 02548 manks php server-process.php

 | |     \-+- 02549 manks php server-process.php

 | |       |--- 02550 manks php server-process.php

 | |       |--- 02551 manks php server-process.php

 | |       \--- 02552 manks php server-process.php

 |     \--- 02572 manks grep server-process

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注：centos下命令可修改为 pstree -ap | grep server-process

从结果中我们可以看出，进程id等于02548的进程就是Master进程，因为从结构上看就它是“父”嘛，02549是Manager进程，Worker进程和Task进程就是02550、02551和02552了（每个人的电脑上显示的进程id可能不同，但顺序是一致的，依照此模型分析即可）。

我们看到pstree命令也只能得到大致结果，而且在事先不知道的情况下，根本无法区分Worker进程和Task进程。

在swoole中，我们可以在各个进程启动和关闭的回调中去解决上面这个问题。各个进程的启动和关闭？那岂不是又要记住主进程、Manager进程、Worker进程，二三得六，6个回调函数?

是的，不过这6个是最简单也是最好记的，你实际需要了解的可能还要更多。

Master进程：
    启动：onStart
    关闭：onShutdown
Manager进程：
    启动：onManagerStart
    关闭：onManagerStop
Worker进程：
    启动：onWorkerStart
    关闭：onWorkerStop

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提醒：task_worker也会触发onWorkerStart回调。

是不是很好记？那我们就在server-process.php中通过上面这几种回调来实现对各个进程名的修改。

$serv->on("start", function ($serv){
    swoole_set_process_name(&#39;server-process: master&#39;);
});
// 以下回调发生在Manager进程
$serv->on(&#39;ManagerStart&#39;, function ($serv){
    swoole_set_process_name(&#39;server-process: manager&#39;);
});
$serv->on(&#39;WorkerStart&#39;, function ($serv, $workerId){
    if($workerId >= $serv->setting[&#39;worker_num&#39;]) {
        swoole_set_process_name("server-process: task");
    } else {
        swoole_set_process_name("server-process: worker");
    }
});

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注意：因mac下不支持swoole_set_process_name函数，即不能修改进程名，我们换台centos运行下看看结果（实际上你的服务器也不可能是mac）

# ps aux | grep server-process
root     27546  xxx... server-process: master
root     27547  xxx... server-process: manager
root     27549  xxx... server-process: task worker
root     27550  xxx... server-process: worker
root     27551  xxx... server-process: worker
root     27570  xxx... grep --color=auto simple

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运行结果谁是谁一目了然，简直了！

有同学傻眼了，说在workerStart回调中写的看不明白，worker进程和task进程怎么区分的？

我来解释一下：在onWorkerStart回调中，$workerId表示的是一个值，这个值的范围是0~worker_num，worker_num是我们的对worker进程的配置，其中0~worker_num表示worker进程的标识，包括0但不包括worker_num；worker_num~worker_num+task_worker_num是task进程的标识,包括worker_num不包括worker_num+task_worker_num。

按照高中学的区间的知识可能更好理解，以我们案例的配置，workerId的值的范围就是[0,2]，[0,2)表示worker进程，[2,3)就表示task_worker进程。

swoole的进程模型很重要，本篇掌握不好，后面的理解可能就会有些问题。

补充：

我们在onWorkerStart的回调中，用了serv−>setting去获取配置的server信息，在swoole中预留了一些swooleserver的属性，我们可以在回调函数中访问。比如说我们可以用serv−>setting去获取配置的server信息，在swoole中预留了一些swooleserver的属性，我们可以在回调函数中访问。比如说我们可以用serv->connections属性获取当前server的所有的连接，再比如我们可以通过$serv->master_pid属性获取当前server的主进程id等等。

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