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這篇文章主要介紹Swoole中Process是什么，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！
本來計劃開發(fā) swoft 框架 中的 Process 模塊, 所以需要對 swoole 的 Process 模塊要有比較深入的了解才行. 不過根據(jù) swoole 官方 wiki 的實踐過程中, 一直有未理解的部分. 之前雖然也做過多次 多進程編程, 但是當(dāng)真正需要進行框架開發(fā)的時候, 就會發(fā)現(xiàn)以前學(xué)到的知識不夠全面, 無法指導(dǎo)整體的設(shè)計. 好在一直在堅持, 奉上現(xiàn)在理解的程度.
內(nèi)容一覽:
進程相關(guān)基礎(chǔ)操作: fork/exit/kill/wait
進程相關(guān)高級操作: 主進程退出子進程干完活后也退出; 子進程異常退出主進程自動重啟
進程間通信(IPC) - 管道(pipe)
進程間通信(IPC) - 消息隊列(message queue)
swoole process 模塊提供的更多功能
進程相關(guān)基礎(chǔ)操作
進程是什么: 進程是運行者的程序
先來看看一個最簡單的例子:
<?phpecho posix_getpid(); // 獲取當(dāng)前進程的 pidswoole_set_process_name('swoole process master'); // 修改所在進程的進程名sleep(100); // 模擬一個持續(xù)運行 100s 的程序, 這樣就可以在進程中查看到它, 而不是運行完了就結(jié)束通過 ps aux 查看進程:
未設(shè)置進程名
設(shè)置進程名
再來看看 swoole 中使用子進程的基礎(chǔ)操作:
use Swoole\Process;
$process = new Process(function (Process $worker) { if (Process::kill($worker->pid, 0)) { // kill操作常用來殺死進程, 傳入 0 可以用來檢測進程是否存在
$worker->exit(); // 退出子進程
}
});
$process->start(); // 啟動子進程Process::wait(); // 回收退出的子進程new Process(): 通過回調(diào)函數(shù)來設(shè)置子進程將要執(zhí)行的邏輯
$process->start(): 調(diào)用 fork() 系統(tǒng)調(diào)用, 來生成子進程
Process::kill(): kill操作給進程發(fā)送信號, 常用來殺死進程, 傳入 0 可以用來檢測進程是否存在
Process::wait(): 調(diào)用 wait() 系統(tǒng)調(diào)用, 回收子進程, 如果不回收, 子進程會編程 僵尸進程, 浪費系統(tǒng)資源
$worker->exit(): 子進程主動退出
我在這里有一個疑問:
主進程的生命周期是怎么樣的? 子進程的生命周期是怎么樣的?
有這樣一個疑問也來自于我之前的思維慣性: 理解一個事物時從事物的生命周期進行理解. 結(jié)合 進程是運行著的程序 來一起理解:
new Process(): 只有回調(diào)函數(shù)的邏輯會在進程中執(zhí)行
除此之外的代碼都是在主進程中執(zhí)行
進程相關(guān)高級操作
主進程退出子進程干完活后也退出
子進程異常退出主進程自動重啟
<?phpuse Swoole\Process;class MyProcess1{ public $mpid = 0; // master pid, 即當(dāng)前程序的進程ID
public $works = []; // 記錄子進程的 pid
public $maxProcessNum = 1; public $newIndex = 0; public function __construct()
{ try {
swoole_set_process_name(__CLASS__. ' : master'); $this->mpid = posix_getpid(); $this->run(); $this->processWait();
} catch (\Exception $e) { die('Error: '. $e->getMessage());
}
} public function run()
{ for ($i=0; $i<$this->maxProcessNum; $i++) { $this->createProcess();
}
} public function createProcess($index = null)
{ if (is_null($index)) {
$index = $this->newIndex; $this->newIndex++;
}
$process = new Process(function (Process $worker) use($index) { // 子進程創(chuàng)建后需要執(zhí)行的函數(shù)
swoole_set_process_name(__CLASS__. ": worker $index"); for ($j=0; $j<3; $j++) { // 模擬子進程執(zhí)行耗時任務(wù)
$this->checkMpid($worker); echo "msg: {$j}\n";
sleep(1);
}
}, false, false); // 不重定向輸入輸出; 不使用管道
$pid = $process->start(); $this->works[$index] = $pid; return $pid;
} // 主進程異常退出, 子進程工作完后退出
public function checkMpid(Process $worker) // demo中使用的引用, 引用表示傳的參數(shù)可以被改變, 由于傳入 $worker 是 \Swoole\Process 對象, 所以不用使用 & { if (!Process::kill($this->mpid, 0)) { // 0 可以用來檢測進程是否存在
$worker->exit();
$msg = "master process exited, worker {$worker->pid} also quit\n"; // 需要寫入到日志中
file_put_contents('process.log', $msg, FILE_APPEND); // todo: 這句話沒有執(zhí)行
}
} // 重啟子進程
public function rebootProcess($pid)
{
$index = array_search($pid, $this->works); if ($index !== false) {
$newPid = $this->createProcess($index); echo "rebootProcess: {$index}={$pid}->{$newPid} Done\n"; return;
} throw new \Exception("rebootProcess error: no pid {$pid}");
} // 自動重啟子進程
public function processWait()
{ while (1) { if (count($this->works)) {
$ret = Process::wait(); // 子進程退出
if ($ret) { $this->rebootProcess($ret['pid']);
}
} else { break;
}
}
}
}new MyProcess1();說明以下幾點:
子進程運行結(jié)束后就會退出, 通過 Process::wait() 檢測到子進程退出信號執(zhí)行自動重啟, 子進程就會一直執(zhí)行下去
關(guān)于函數(shù)參數(shù)傳 引用/指針, 一個很好的理解方式是: 參數(shù)可以被修改
運行并模擬主進程異常退出:
模擬主進程異常退出
輸出
進程間通信(IPC) - 管道(pipe)
管道的幾個關(guān)鍵詞:
半雙工: 數(shù)據(jù)單向流動, 一端只讀, 一端只寫.
同步 vs 異步: 默認為同步阻塞模式, 可以使用 swoole_event_add() 添加管道到 swoole 的 event loop 中, 實現(xiàn)異步IO
管道類型(數(shù)據(jù)格式): SOCK_STREAM, 流式, 需要用戶自己處理數(shù)據(jù)的封包/解包; SOCK_DGRAM, 數(shù)據(jù)報, 每次收發(fā)都是一次完整的數(shù)據(jù)包 (DGRAM/STREAM)
注意, swoole wiki - process->write() 中提到 SOCK_DGRAM 并不會亂序丟包
先來看一個簡單的例子, php從shell管道中讀取數(shù)據(jù):
// get pip data$fp = fopen('php://stdin', 'r');if ($fp) { while ($line = fgets($fp, 4096)) { echo "php get pip data: ". $line;
}
fclose($fp);
}從shell管道讀取數(shù)據(jù)
swoole process中的管道很強大, 支持 子進程寫, 主進程讀 以及 主進程寫, 子進程讀:
use Swoole\Process;// 子進程寫, 父進程讀$process = new Process(function (Process $worker) {
$worker->write("worker");
});
$process->start();
$msg = $process->read();echo "from process: $msg", "\n";// 父進程寫, 子進程讀$process = new Process(function (Process $worker) {
$msg = $worker->read(); echo "from master: $msg", "\n";
});
$process->start();
$process->write('master');使用管道多次讀寫
注意區(qū)分 $worker->write() 和 $process->write(), 之前一直錯誤的以為這 2 個是相同的, 其實就是把 $process 誤以為是子進程, 從而相當(dāng)于 $process->write() 就是子進程寫管道 -- 其實這里是主進程內(nèi)執(zhí)行的邏輯, 是主進程寫數(shù)據(jù)到管道, 供子進程讀取
swoole中其他管道相關(guān)操作:
異步IO
use Swoole\Process;use Swoole\Event;// 異步IO$process = new Process(function (Process $worker) {
$GLOBALS['worker'] = $worker;
Event::add($worker->pipe, function (int $pipe) { // 使用 swoole_event_add 添加管道到異步IO
/** @var Process $worker */
$worker = $GLOBALS['worker'];
$msg = $worker->read(); echo "from master: $msg \n";
$worker->write("hello master");
sleep(2);
$worker->exit(0);
});
});
$process->start();
$process->write("master msg 1");
$msg = $process->read();echo "from process: $msg \n";異步IO
設(shè)置超時
use Swoole\Process;// 設(shè)置管道超時$process = new Process(function (Process $worker) {
sleep(5);
});
$process->start();
$process->setTimeout(0.5);
$ret = $process->read();
var_dump($ret);
var_dump(swoole_errno());管道超時
插播一個趣事, @thinkpc 看完 2017北京PHP開發(fā)者年會, 就知道為啥會點贊了
關(guān)閉管道
// 關(guān)閉管道: 默認值0->關(guān)閉讀寫 1->關(guān)閉寫 2->關(guān)閉讀$process->close();
進程間通信(IPC) - 消息隊列(message queue)
消息隊列:
一系列保存在內(nèi)核中的消息鏈表
有一個 msgKey, 可以通過此訪問不同的消息隊列
有數(shù)據(jù)大小限制, 默認 8192, 可以通過內(nèi)核修改
阻塞 vs 非阻塞: 阻塞模式下 pop()空消息隊列/push()滿消息隊列會阻塞, 非阻塞模式可以直接返回
swoole 中使用消息隊列:
通信模式: 默認為爭搶模式, 無法將消息投遞給指定子進程
新建消息隊列后, 主進程就可以使用
消息隊列不可和管道一起使用, 也無法使用 swoole event loop
主進程中要調(diào)用 wait(), 否則子進程中調(diào)用 pop()/push() 會報錯
use Swoole\Process;
$process = new Process(function (Process $worker) { // $worker->push('worker');
echo "from master: ". $worker->pop(). "\n";
sleep(2); // $worker->exit();}, false, false); // 關(guān)閉管道// 參數(shù)一為 msgKey, 這里是默認值// 參數(shù)二為 通信模式, 默認值 2 表示爭搶模式, 這里還加上了 非阻塞$process->useQueue(ftok(__FILE__, 1), 2| Process::IPC_NOWAIT);
$process->push('hello1'); // 使用 useQueue 后, 主進程就可以讀寫消息隊列了$process->push('hello2');echo "from woker: ". $process->pop(). "\n";// echo "from woker: ". $process->pop(). "\n";$process->start(); // 啟動子進程// 消息隊列狀態(tài)var_dump($process->statQueue());// 刪除隊列, 如果不調(diào)用則不會在程序結(jié)束時清楚數(shù)據(jù), 下次使用相同 msgKey 時還可以訪問數(shù)據(jù)$process->freeQueue();
var_dump(Process::wait()); // 要調(diào)用 wait(), 否則子進程中 push()/pop() 會報錯消息隊列
swoole process 模塊提供的更多功能
swoole_set_process_name(): 修改進程名, 不兼容 mac
swoole_process->exec(string $execfile, array $args) 執(zhí)行外部程序
參數(shù) $execfile 需要使用可執(zhí)行文件的絕對路徑, 參數(shù) args 為參數(shù)數(shù)組
// 比如 python test.py 123swoole_process->exec('/usr/bin/python', ['test.py', 123]);// 更復(fù)雜的例子swoole_process->exec(('/usr/local/bin/php', ['/var/www/project/yii-best-practice/cli/yii', 't/index', '-m=123', 'abc', 'xyz']);// 父進程 exec 進程進行管道通信use Swoole\Process;
$process = new Process(function (Process $worker) {
$worker->exec('/bin/echo', ['hello']);
$worker->write('hello');
}, true); // 需要啟用標(biāo)準輸入輸出重定向$process->start();echo "from exec: ". $process->read(). "\n";父進程與exec進程通過管道通信
\Swoole\Process::kill($pid, $signo = SIGTERM): 向指定進程發(fā)送信號, 默認是終止進程, 傳 0 可檢測進程是否存在
\Swoole\Process::wait(): 回收子進程, 如果主進程不調(diào)用此方法, 子進程會變成 僵尸進程, 浪費系統(tǒng)資源
\Swoole\Process::signal(): 異步信號監(jiān)聽
use Swoole\Process;// 異步信號監(jiān)聽 + waitProcess::signal(SIGCHLD, function ($signal) { // 監(jiān)聽子進程退出信號
// 可能同時有多個子進程退出, 所以要while循環(huán)
while ($ret = Process::wait(false)) { // false 表示不阻塞
var_dump($ret);
}
});\Swoole\Process::daemon(): 將當(dāng)前進程變?yōu)橐粋€守護進程
use Swoole\Process;// daemonProcess::daemon();
swoole_set_process_name('test daemon process');
sleep(100);daemon-守護進程
\Swoole\Process::alarm(): 高精度定時器(微秒級), 對 setitimer 系統(tǒng)調(diào)用的封裝, 可以配合 \Swoole\Process::signal() / pcntl_signal 使用
注意不可和 \Swoole\Timer 同時使用
// signal + alarm// 第一個參數(shù)表示時間, 單位 us, -1 表示清除定時器// 第二個參數(shù)表示類型 0->真實時間->SIGALAM 1->cpu時間->SIGVTALAM 2->用戶態(tài)+內(nèi)核態(tài)時間->SIGPROFProcess::alarm(100*1000); // 100msProcess::signal(SIGALRM, function ($signal) { static $i = 0; echo "#$i \t alarm \n";
$i++; if ($i>20) {
Process::alarm(-1); // -1 表示清除
}
});alarm
\Swoole\Process::setaffinity(): 設(shè)置CPU親和, 即將進程綁定到指定CPU核上
傳值范圍: [0, swoole_cpu_num())
CPU親和: CPU的速度遠遠高于IO的速度, 所以CPU有多級緩存來解決IO等待的問題, 綁定指定CPU, 更容易命中CPU緩存
寫在最后
資源推薦:
圖靈社區(qū) - 理解UNIX進程 + 「理解Unix進程」讀書筆記
blog - 「進程」編程
todo:
使用輸入輸出重定向
管道類型為 SOCK_STREAM 時的情況, 是否需要 封包/解包 處理, 即 swoole wiki - process->write() 中提到的 管道通信默認的方式是流式，write寫入的數(shù)據(jù)在read可能會被底層合并
多進程 + 異步IO 的注意事項
能理解 因為子進程會繼承父進程的內(nèi)存和IO句柄 這個會產(chǎn)生的影響, 但是給的示例并沒有說明這個問題
use Swoole\Process;use Swoole\Event;// 多個子進程 + 異步IO$workers = [];
$workerNum = 3;for ($i=0; $i<$workerNum; $i++) {
$process = new Process(function (Process $worker) {
$worker->write($worker->pid); echo "worker: {$worker->pid} \n";
});
$pid = $process->start();
$workers[$pid] = $process; // Event::add($process->pipe, function (int $pipe) use ($process) {
// $data = $process->read();
// echo "recv: $data \n";
// });}foreach ($workers as $worker) {
Event::add($worker->pipe, function (int $pipe) use ($worker) {
$data = $worker->read(); echo "recv: $data \n";
});
}多進程異步IO
以上是“Swoole中Process是什么”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對大家有幫助，更多相關(guān)知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！
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