概述
本篇文章带大家了解一下PHP中的进程和进程间通信。有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对大家有所帮助。
环境
php中的进程是以扩展的形式来完成。通过这些扩展,我们能够很轻松的完成进程的一系列动作。
pcntl扩展:主要的进程扩展,完成进程创建于等待操作。 posix扩展:完成posix兼容机通用api,如获取进程id,杀死进程等。 sysvmsg扩展:实现system v方式的进程间通信之消息队列。 sysvsem扩展:实现system v方式的信号量。 sysvshm扩展:实现system v方式的共享内存。 sockets扩展:实现socket通信。 这些扩展只能在linux/mac中使用,window下是不支持。最后建议php版本为5.5+。
简单的例子
一个简单的PHP多进程例子,该例子中,一个子进程,一个父进程。子进程输出5次,退出程序。
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!";
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完美,终于创建了一个子进程,一个父进程。完了么?没有,各个进程之间相互独立的,没有任何交集,使用范围严重受到现在。怎么办,哪就进程间通信(interprogress communication)呗。
进程间通信(IPC)
通常linux中的进程通信方式有:消息队列、信号量、共享内存、信号、管道、socket。
1.消息队列
消息队列是存放在内存中的一个队列。如下代码将创建3个生产者子进程,2个消费者子进程。这5个进程将通过消息队列通信。
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";
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由于消息队列去数据是,只有一个进程能去到,所以不需要额外的锁或信号量。
2. 信号量与共享内存
信号量:是系统提供的一种原子操作,一个信号量,同时只有你个进程能操作。一个进程获得了某个信号量,就必须被该进程释放掉。
共享内存:是系统在内存中开辟的一块公共的内存区域,任何一个进程都可以访问,在同一时刻,可以有多个进程访问该区域,为了保证数据的一致性,需要对该内存区域加锁或信号量。
以下,创建多个进程修改内存中的同一个值。
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 "({$pid}) count: 0n";
}
// 用完释放
sem_release($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";
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3.信号
信号是一种系统调用。通常我们用的kill命令就是发送某个信号给某个进程的。具体有哪些信号可以在liunx/mac中运行kill -l查看。下面这个例子中,父进程等待5秒钟,向子进程发送sigint信号。子进程捕获信号,掉信号处理函数处理。
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";
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4.管道(有名管道)
管道是比较常用的多进程通信手段,管道分为无名管道与有名管道,无名管道只能用于具有亲缘关系的进程间通信,而有名管道可以用于同一主机上任意进程。这里只介绍有名管道。下面的例子,子进程写入数据,父进程读取数据。
$pipe_path = '/data/test.pipe';
if(!file_exists($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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