進程是一個具有獨立功能的程式關於某個資料集合的一次運行活動。換句話說就是,在系統調度多個cpu的時候,一個程式的基本單元。過程對大多數的語言都不是一個陌生的概念,作為"世界上最好的語言PHP"當然也例外。
php中的進程是以擴展的形式來完成。透過這些擴展,我們能夠輕鬆的完成進程的一系列動作。
pcntl擴展:主要的進程擴展,完成進程創建於等待操作。
posix擴充:完成posix相容機通用api,如取得進程id,殺死進程等。
sysvmsg擴充:實作system v方式的進程間通訊之訊息佇列。
sysvsem擴充:實作system v方式的訊號量。
sysvshm擴充:實作system v方式的共享記憶體。
sockets擴充:實作socket通訊。
這些擴充功能只能在linux/mac中使用,window下是不支援。最後建議php版本為5.5+。
一個簡單的PHP多進程例子,該例子中,一個子進程,一個父進程。子行程輸出5次,退出程式。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";
$childList = array();
$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {
// 创建失败
exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {
// 子进程执行程序
$pid = posix_getpid();
$repeatNum = 5;
for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {
echo "({$pid})child progress is running! {$i} \n";
$rand = rand(1,3);
sleep($rand);
}
exit("({$pid})child progress end!\n");
} else {
// 父进程执行程序
$childList[$pid] = 1;
}
// 等待子进程结束
pcntl_wait($status);
echo "({$parentPid})main progress end!";完美,終於創建了一個子進程,一個父進程。完了麼?沒有,各個進程之間相互獨立的,沒有任何交集,使用範圍嚴重受到現在。怎麼辦,哪就進程間通訊(interprogress communication)嗆。
四、進程間通訊(IPC)
通常linux中的進程通訊方式有:訊息佇列、信號量、共享記憶體、訊號、管道、socket。
1.訊息佇列
訊息佇列是存放在記憶體中的一個佇列。如下程式碼將建立3個生產者子進程,2個消費者子進程。這5個進程將透過訊息隊列通訊。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";$childList = array();
// 创建消息队列,以及定义消息类型(类似于数据库中的库)
$id = ftok(__FILE__,'m');
$msgQueue = msg_get_queue($id);
const MSG_TYPE = 1;
// 生产者
function producer(){
global $msgQueue;
$pid = posix_getpid();
$repeatNum = 5;
for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {
$str = "({$pid})progress create! {$i}";
msg_send($msgQueue,MSG_TYPE,$str);
$rand = rand(1,3);
sleep($rand);
}
}
// 消费者
function consumer(){
global $msgQueue;
$pid = posix_getpid();
$repeatNum = 6;
for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {
$rel = msg_receive($msgQueue,MSG_TYPE,$msgType,1024,$message);
echo "{$message} | consumer({$pid}) destroy \n";
$rand = rand(1,3);
sleep($rand);
}
}
function createProgress($callback){
$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {
// 创建失败
exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {
// 子进程执行程序
$pid = posix_getpid();
$callback();
exit("({$pid})child progress end!\n");
}else{
// 父进程执行程序
return $pid;
}
}
// 3个写进程
for ($i = 0; $i < 3; $i ++ ) {
$pid = createProgress('producer');
$childList[$pid] = 1;
echo "create producer child progress: {$pid} \n";
}
// 2个写进程
for ($i = 0; $i < 2; $i ++ ) {
$pid = createProgress('consumer');
$childList[$pid] = 1;
echo "create consumer child progress: {$pid} \n";
}
// 等待所有子进程结束
while(!empty($childList)){
$childPid = pcntl_wait($status);
if ($childPid > 0){
unset($childList[$childPid]);
}
}
echo "({$parentPid})main progress end!\n";
由於訊息佇列去資料是,只有一個行程可以去到,所以不需要額外的鎖定或訊號量。
2. 信號量與共享記憶體
信號量:是系統提供的一種原子操作,一個信號量,同時只有你個進程能操作。一個行程獲得了某個信號量,就必須被該行程釋放掉。
共享記憶體:是系統在記憶體中開闢的一塊公共的記憶體區域,任何一個進程都可以訪問,在同一時刻,可以有多個進程訪問該區域,為了保證資料的一致性,需要對該記憶體區域加鎖或信號量。
以下,建立多個進程修改記憶體中的同一個值。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";
$childList = array();
// 创建共享内存,创建信号量,定义共享key
$shm_id = ftok(__FILE__,'m');
$sem_id = ftok(__FILE__,'s');
$shareMemory = shm_attach($shm_id);
$signal = sem_get($sem_id);
const SHARE_KEY = 1;
// 生产者
function producer(){
global $shareMemory;
global $signal;
$pid = posix_getpid();
$repeatNum = 5;
for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {
// 获得信号量
sem_acquire($signal);
if (shm_has_var($shareMemory,SHARE_KEY)){
// 有值,加一
$count = shm_get_var($shareMemory,SHARE_KEY);
$count ++;
shm_put_var($shareMemory,SHARE_KEY,$count);
echo "({$pid}) count: {$count}\n";
}else{
// 无值,初始化
shm_put_var($shareMemory,SHARE_KEY,0);
echo "({$pid}) count: 0\n";
}
// 用完释放
sem_release($signal);
$rand = rand(1,3);
sleep($rand);
}
}
function createProgress($callback){
$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {
// 创建失败
exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {
// 子进程执行程序
$pid = posix_getpid();
$callback();
exit("({$pid})child progress end!\n");
}else{
// 父进程执行程序
return $pid;
}
}
// 3个写进程
for ($i = 0; $i < 3; $i ++ ) {
$pid = createProgress('producer');
$childList[$pid] = 1;
echo "create producer child progress: {$pid} \n";
}
// 等待所有子进程结束
while(!empty($childList)){
$childPid = pcntl_wait($status);
if ($childPid > 0){
unset($childList[$childPid]);
}
}
// 释放共享内存与信号量
shm_remove($shareMemory);
sem_remove($signal);
echo "({$parentPid})main progress end!\n";
3.訊號
訊號是一種系統呼叫。通常我們用的kill指令就是發送某個訊號給某個行程的。具體有哪些訊號可以在liunx/mac中執行kill -l檢視。下面這個範例中,父行程等待5秒鐘,向子程序發送sigint訊號。子進程捕獲訊號,掉訊號處理函數處理。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";
// 定义一个信号处理函数
function sighandler($signo) {
$pid = posix_getpid();
echo "{$pid} progress,oh no ,I'm killed!\n";
exit(1);
}
$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {
// 创建失败
exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {
// 子进程执行程序
// 注册信号处理函数
declare(ticks=10);
pcntl_signal(SIGINT, "sighandler");
$pid = posix_getpid();
while(true){
echo "{$pid} child progress is running!\n";
sleep(1);
}
exit("({$pid})child progress end!\n");
}else{
// 父进程执行程序
$childList[$pid] = 1;
// 5秒后,父进程向子进程发送sigint信号.
sleep(5);
posix_kill($pid,SIGINT);
sleep(5);
}
echo "({$parentPid})main progress end!\n";4.管道(有名管道)
管道是比較常用的多進程通訊手段,管道分為無名管道與有名管道,無名管道只能用於具有親緣關係的進程間通信,而有名管道可以用於同一主機上任意進程。這裡只介紹有名管道。下面的例子,子進程寫入數據,父進程讀取數據。
// 定义管道路径,与创建管道
$pipe_path = '/data/test.pipe';
if(!file_exists($pipe_path)){
if(!posix_mkfifo($pipe_path,0664)){
exit("create pipe error!");
}
}
$pid = pcntl_fork();
if($pid == 0){
// 子进程,向管道写数据
$file = fopen($pipe_path,'w');
while (true){
fwrite($file,'hello world');
$rand = rand(1,3);
sleep($rand);
}
exit('child end!');
}else{
// 父进程,从管道读数据
$file = fopen($pipe_path,'r');
while (true){
$rel = fread($file,20);
echo "{$rel}\n";
$rand = rand(1,2);
sleep($rand);
}
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