2. 多进程初探-开篇 - PHP 进阶教程

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2. 多进程初探-开篇

发布于 2019-06-30 字数 5275 浏览 966 评论 0

实际上PHP是有多线程的,只是很多人不常用。使用PHP的多线程首先需要下载安装一个线程安全版本(ZTS版本)的PHP,然后再安装pecl的pthread扩展

实际上PHP是有多进程的,有一些人再用,总体来说php的多进程还算凑合,只需要在安装PHP的时候开启pcntl模块(是不是跟UNIX中的fcntl有点儿…. ….)即可。在*NIX下,在终端命令行下使用php -m就可以看到是否开启了pcntl模块。

所以我们只说php的多进程,至于php多线程就暂时放到一边儿。

注意:不要在apache或者fpm环境下使用php多进程,这将会产生不可预估的后果。

进程是程序执行的实例,举个例子有个程序叫做 “ 病毒.exe ”,这个程序平时是以文件形式存储在硬盘上,当你双击运行后,就会形成一个该程序的进程。系统会给每一个进程分配一个唯一的非负整数用来标记进程,这个数字称作进程ID。当该进程被杀死或终止后,其进程ID就会被系统回收,然后分配给新的其余的进程。

说了这么多,这鬼东西有什么用吗?我平时用CI、YII写个CURD跟这个也没啥关联啊。实际上,如果你了解APACHE PHP MOD或者FPM就知道这些东西就是多进程实现的。以FPM为例,一般都是nginx作为http服务器挡在最前面,静态文件请求则nginx自行处理,遇到php动态请求则转发给php-fpm进程来处理。如果你的php-fpm配置只开了5个进程,如果处理任意一个用户的请求都需要1秒钟,那么5个fpm进程1秒中就最多只能处5个用户的请求。所以结论就是:如果要单位时间内干活更快更多,就需要更多的进程,总之一句话就是多进程可以加快任务处理速度。

在php中我们使用pcntl_fork()来创建多进程(在*NIX系统的C语言编程中,已有进程通过调用fork函数来产生新的进程)。fork出来新进程则成为子进程,原进程则成为父进程,子进程拥有父进程的副本。这里要注意:

  • 子进程与父进程共享程序正文段
  • 子进程拥有父进程的数据空间和堆、栈的副本,注意是副本,不是共享
  • 父进程和子进程将继续执行fork之后的程序代码
  • fork之后,是父进程先执行还是子进程先执行无法确认,取决于系统调度(取决于信仰)

这里说子进程拥有父进程数据空间以及堆、栈的副本,实际上,在大多数的实现中也并不是真正的完全副本。更多是采用了COW(Copy On Write)即写时复制的技术来节约存储空间。简单来说,如果父进程和子进程都不修改这些 数据、堆、栈 的话,那么父进程和子进程则是暂时共享同一份 数据、堆、栈。只有当父进程或者子进程试图对 数据、堆、栈 进行修改的时候,才会产生复制操作,这就叫做写时复制。

在调用完pcntl_fork()后,该函数会返回两个值。在父进程中返回子进程的进程ID,在子进程内部本身返回数字0。由于多进程在apache或者fpm环境下无法正常运行,所以大家一定要在php cli环境下执行下面php代码。

第一段代码,我们来说明在程序从pcntl_fork()后父进程和子进程将各自继续往下执行代码:

<?php
        $pid = pcntl_fork();
    if( $pid > 0 ){
            echo "我是父亲".PHP_EOL;
    } else if( 0 == $pid ) {
            echo "我是儿子".PHP_EOL;
    } else {
            echo "fork失败".PHP_EOL;
        }

将文件保存为test.php,然后在使用cli执行,结果如下图所示:
2. 多进程初探-开篇

第二段代码,用来说明子进程拥有父进程的数据副本,而并不是共享:

<?php
        // 初始化一个 number变量 数值为1
        $number = 1;
    $pid = pcntl_fork();
    if( $pid > 0 ){
            $number += 1;
            echo "我是父亲,number+1 : { $number }".PHP_EOL;
    } else if( 0 == $pid ) {
        $number += 2;
            echo "我是儿子,number+2 : { $number }".PHP_EOL;
    } else {
            echo "fork失败".PHP_EOL;
        }

2. 多进程初探-开篇

第三段代码,比较容易让人思维混乱,pcntl_fork()配合for循环来做些东西,问题来了:会显示几次 “ 儿子 ”?

<?php
        for( $i = 1; $i <= 3 ; $i++ ){
        $pid = pcntl_fork();
        if( $pid > 0 ){
            // do nothing ...
        } else if( 0 == $pid ){
        echo "儿子".PHP_EOL;
        }
    }

上面代码执行结果如下:
2. 多进程初探-开篇

仔细数数,竟然是显示了7次 “ 儿子 ”。好奇怪,难道不是3次吗?… …
下面我修改一下代码,结合下面的代码,再思考一下为什么会产生7次而不是3次。

<?php
        for( $i = 1; $i <= 3 ; $i++ ){
            $pid = pcntl_fork();
        if( $pid > 0 ){
            // do nothing ...
        } else if( 0 == $pid ){
            echo "儿子".PHP_EOL;
        exit;
        }
    }

执行结果如下图所示:
2. 多进程初探-开篇

前面强调过:父进程和子进程将继续执行fork之后的程序代码。这里就不解释,实在想不明白的,可以动手自己画画思考一下。


这里应该还是要解释一波的

  • i=1的时候父进程的pid不为0 这时候fork了一个pid=0的子进程a, 子进程数量1

  • i=2的时候父进程fork了一个子进程b, 子进程a又fork了一个子进程c, 子进程数量1+2

  • i=3的时候父进程fork了一个子进程d, a子进程fork了e, b子进程fork了f, c子进程fork了g子进程数量1+2+4=7

  • 至于在fork子进程退出的时候 i=1 =2 =3的时候都只有一个父进程fork一个子进程 所以只有三个儿子


为了避免写成臭尾理论文儿,这里强行断篇分割一下,下一章说僵尸进程和孤儿进程的一些恩怨情仇。


感谢workerman1群成员“小菜鸟”(不是我叫TA小菜鸟,是TA昵称就是小菜鸟)指出错误~

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