這篇文章帶大家來了解PHP中的多進程消費隊列。有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對大家有幫助。
推薦學習：《PHP影片教學》
最近開發一個小功能，用到了佇列mcq，啟動一個行程消費佇列數據，後邊發現一個進程處理不過來了，又加了一個進程，過了一段時間又處理不過來了......
這種方式每次都要修改crontab，如果進程掛掉了，不會及時的啟動，要等到下次crontab執行的時候才會啟動。關閉（重啟）進程的時候用的是kill，這可能會丟失正在處理的數據，比如下面這個例子，我們假設sleep過程就是處理邏輯，這裡為了明顯看出效果，將處理時間放大到10s：
<?php $i = 1;
while (1) {
echo "开始第[{$i}]次循环\n";
sleep(10);
echo "结束第[{$i}]次循环\n";
$i++;
}當我們執行腳本之後，等到迴圈開始之後，給行程發送kill {$pid}，預設發送的是編號為15的SIGTERM訊號。假設$i是從佇列拿到的，拿到2的時候，正在處理，我們給程式發送了kill訊號，和佇列資料遺失一樣，問題比較大，因此我要想辦法解決這些問題。
开始第[1]次循环 结束第[1]次循环 开始第[2]次循环 [1] 28372 terminated php t.php
這時候我想到了nginx，nginx作為高效能伺服器的中流砥柱，為成千上萬的企業和個人服務，他的進程模型比較經典，如下所示：
管理員透過master進程和nginx進行交互，從/path/to/nginx.pid讀取nginx master進程的pid ，發送訊號給master進程，master根據不同的訊號做出不同的處理，然後回饋訊息給管理員。 worker是master進程fork出來的，master負責管理worker，不會去處理業務，worker才是具體業務的處理者，master可以控制worker的退出、啟動，當worker意外退出，master會收到子進程退出的訊息，也會重新啟動新的worker進程補充上來，不讓業務處理受影響。 nginx還可以平滑退出，不丟失任何一個正在處理的數據，更新配置時nginx可以做到不影響線上服務來加載新的配置，這在請求量很大的時候特別有用。
看了nginx的進模型，我們完全可以開發一個類似的類別庫來滿足處理mcq資料的需求，做到單一檔案控制所有進程、可以平滑退出、可以查看子進程狀態。不需要太複雜，因為我們處理佇列資料接收一定的延遲，做到nginx那樣不間斷服務比較麻煩，費時費力，意義不是很大。設計的流程模型跟nginx類似，比較像是nginx的簡化版本。 
信號量是進程間通訊的一種方式，比較簡單，單一功能也比較弱，只能發送訊號給進程，進程根據訊號做出不同的處理。
master進程啟動的時候保存pid到檔案/path/to/daeminze.pid，管理員透過訊號和master進程通訊，master進程安裝3種訊號，碰到不同的訊號，做出不同的處理，如下所示：
SIGINT => 平滑退出，处理完正在处理的数据再退出 SIGTERM => 暴力退出，无论进程是否正在处理数据直接退出 SIGUSR1 => 查看进程状态，查看进程占用内存，运行时间等信息
master進程透過訊號和worker進程通訊，worker進程安裝了2個訊號，如下所示：
SIGINT => 平滑退出 SIGUSR1 => 查看worker进程自身状态
為什麼worker進程只安裝2個訊號呢，少了個SIGTERM，因為master進程收到訊號SIGTERM之後，向worker進程發送SIGKILL訊號，預設強制關閉進程即可。
worker進程是透過master進程fork出來的，這樣master進程可以透過pcntl_wait來等待子進程退出事件，當有子進程退出的時候返回子進程pid，做處理並啟動新的進程補充上來。
master進程也透過pcntl_wait來等待接收訊號，當有訊號到達的時候，會返回-1，這個地方還有一些坑，在下文中會詳細講。
PHP中有2種訊號觸發的方式，第一種方式是declare(ticks = 1);，這種效率不高，Zend每執行一次低階語句，都會去檢查進程中是否有未處理的訊號，現在已經很少使用了，PHP 5.3.0及之前的版本可能會用到這個。
第二種是透過pcntl_signal_dispatch來呼叫未處理的訊號，PHP 5.4.0及之後的版本適用，可以巧妙的將該函數放在循環中，性能上基本沒什麼損失，現在推薦適用。
PHP透過pcntl_signal安裝訊號，函數宣告如下所示：
bool pcntl_signal ( int $signo , [callback $handler [, bool $restart_syscalls = true ] )
第三个参数restart_syscalls不太好理解，找了很多资料，也没太查明白，经过试验发现，这个参数对pcntl_wait函数接收信号有影响，当设置为缺省值true的时候，发送信号，进程用pcntl_wait收不到，必须设置为false才可以，看看下面这个例子：
<?php $i = 0;
while ($i<5) {
$pid = pcntl_fork();
$random = rand(10, 50);
if ($pid == 0) {
sleep($random);
exit();
}
echo "child {$pid} sleep {$random}\n";
$i++;
}
pcntl_signal(SIGINT, function($signo) {
echo "Ctrl + C\n";
});
while (1) {
$pid = pcntl_wait($status);
var_dump($pid);
pcntl_signal_dispatch();
}运行之后，我们对父进程发送kill -SIGINT {$pid}信号，发现pcntl_wait没有反应，等到有子进程退出的时候，发送过的SIGINT会一个个执行，比如下面结果：
child 29643 sleep 48 child 29644 sleep 24 child 29645 sleep 37 child 29646 sleep 20 child 29647 sleep 31 int(29643) Ctrl + C Ctrl + C Ctrl + C Ctrl + C int(29646)
这是运行脚本之后马上给父进程发送了四次SIGINT信号，等到一个子进程推出的时候，所有信号都会触发。
但当把安装信号的第三个参数设置为false：
pcntl_signal(SIGINT, function($signo) {
echo "Ctrl + C\n";
}, false);这时候给父进程发送SIGINT信号，pcntl_wait会马上返回-1，信号对应的事件也会触发。
所以第三个参数大概意思就是，是否重新注册此信号，如果为false只注册一次，触发之后就返回，pcntl_wait就能收到消息，如果为true，会重复注册，不会返回，pcntl_wait收不到消息。
信号量会打断系统调用，让系统调用立刻返回，比如sleep，当进程正在sleep的时候，收到信号，sleep会马上返回剩余sleep秒数，比如：
<?php pcntl_signal(SIGINT, function($signo) {
echo "Ctrl + C\n";
}, false);
while (true) {
pcntl_signal_dispatch();
echo "123\n";
$limit = sleep(2);
echo "limit sleep [{$limit}] s\n";
}运行之后，按Ctrl + C，结果如下所示：
123 ^Climit sleep [1] s Ctrl + C 123 limit sleep [0] s 123 ^Climit sleep [1] s Ctrl + C 123 ^Climit sleep [2] s
这种进程一般设计为daemon进程，不受终端控制，不与终端交互，长时间运行在后台，而对于一个进程，我们可以通过下面几个步骤把他升级为一个标准的daemon进程：
protected function daemonize()
{
$pid = pcntl_fork();
if (-1 == $pid) {
throw new Exception("fork进程失败");
} elseif ($pid != 0) {
exit(0);
}
if (-1 == posix_setsid()) {
throw new Exception("新建立session会话失败");
}
$pid = pcntl_fork();
if (-1 == $pid) {
throw new Exception("fork进程失败");
} else if($pid != 0) {
exit(0);
}
umask(0);
chdir("/");
}拢共分五步：
0。/。第2步是为第1步做准备，设置进程为会话组长，必要条件是进程非进程组长，因此做第一次fork，进程组长（父进程）退出，子进程通过posix_setsid()设置为会话组长，同时也为进程组长。
第3步是为了不让进程重新控制终端，因为一个进程控制一个终端的必要条件是会话组长（pid=sid）。
第4步是为了恢复默认的文件掩码，避免之前做的操作对文件掩码做了设置，带来不必要的麻烦。关于文件掩码， linux中，文件掩码在创建文件、文件夹的时候会用到，文件的默认权限为666，文件夹为777，创建文件（夹）的时候会用默认值减去掩码的值作为创建文件（夹）的最终值，比如掩码022下创建文件666 - 222 = 644，创建文件夹777 - 022 = 755：
| 掩码 | 新建文件权限 | 新建文件夹权限 |
|---|---|---|
| umask(0) | 666 (-rw-rw-rw-) | 777 (drwxrwxrwx) |
| umask(022) | 644 (-rw-r--r--) | 755 (drwxr-xr-x) |
第5步是切换了当前目录到根目录/，网上说避免起始运行他的目录不能被正确卸载，这个不是太了解。
对应5步，每一步的各种id变化信息：
| 操作后 | pid | ppid | pgid | sid |
|---|---|---|---|---|
| 开始 | 17723 | 31381 | 17723 | 31381 |
| 第一次fork | 17723 | 1 | 17723 | 31381 |
| posix_setsid() | 17740 | 1 | 17740 | 17740 |
| 第二次fork | 17840 | 1 | 17740 | 17740 |
另外，会话、进程组、进程的关系如下图所示，这张图有助于更好的理解。
至此，你也可以轻松地造出一个daemon进程了。
我准备给这个类库设计6个命令，如下所示：
启动命令就是默认的流程，按照默认流程走就是启动命令，启动命令会检测pid文件中是否已经有pid，pid对应的进程是否健康，是否需要重新启动。
管理员通过入口文件结合pid给master进程发送SIGTERM信号，master进程给所有子进程发送SIGKILL信号，等待所有worker进程退出后，master进程也退出。
强制停止命令 + 启动命令
平滑停止命令，管理员给master进程发送SIGINT信号，master进程给所有子进程发送SIGINT，worker进程将自身状态标记为stoping，当worker进程下次循环的时候会根据stoping决定停止，不在接收新的数据，等所有worker进程退出之后，master进程也退出。
平滑停止命令 + 启动命令
查看进程状态这个借鉴了workerman的思路，管理员给master进程发送SIGUSR1信号，告诉主进程，我要看所有进程的信息，master进程，master进程将自身的进程信息写入配置好的文件路径A中，然后发送SIGUSR1，告诉worker进程把自己的信息也写入文件A中，由于这个过程是异步的，不知道worker进程啥时候写完，所以master进程在此处等待，等所有worker进程都写入文件之后，格式化所有的信息输出，最后输出的内容如下所示：
➜/dir /usr/local/bin/php DaemonMcn.php status Daemon [DaemonMcn] 信息: -------------------------------- master进程状态 -------------------------------- pid 占用内存 处理次数 开始时间 运行时间 16343 0.75M -- 2018-05-15 09:42:45 0 天 0 时 3 分 12 slaver -------------------------------- slaver进程状态 -------------------------------- 任务task-mcq: 16345 0.75M 236 2018-05-15 09:42:45 0 天 0 时 3 分 16346 0.75M 236 2018-05-15 09:42:45 0 天 0 时 3 分 -------------------------------------------------------------------------------- 任务test-mcq: 16348 0.75M 49 2018-05-15 09:42:45 0 天 0 时 3 分 16350 0.75M 49 2018-05-15 09:42:45 0 天 0 时 3 分 16358 0.75M 49 2018-05-15 09:42:45 0 天 0 时 3 分 16449 0.75M 1 2018-05-15 09:46:40 0 天 0 时 0 分 --------------------------------------------------------------------------------
等待worker进程将进程信息写入文件的时候，这个地方用了个比较trick的方法，每个worker进程输出一行信息，统计文件的行数，达到worker进程的行数之后表示所有worker进程都将信息写入完毕，否则，每个1s检测一次。
另外还加了两个比较实用的功能，一个是worker进程运行时间限制，一个是worker进程循环处理次数限制，防止长时间循环进程出现内存溢出等意外情况。时间默认是1小时，运行次数默认是10w次。
除此之外，也可以支持多任务，每个任务几个进程独立开，统一由master进程管理。
代码已经放到github中，有兴趣的可以试试，不支持windows哦，有什么错误还望指出来。
更多编程相关知识，请访问：编程入门！！
以上是淺談PHP中的多進程消費隊列的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
