轉，原文：https://www.cnblogs.com/qixidi/p/10414689.html

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一、引言

程序是一個具有獨立功能的程式關於某個資料集合的一次執行活動。換句話說就是，在系統排程多個cpu的時候，一個程式的基本單元。程序對於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。

二、環境

php中的程序是以擴充套件的形式來完成。通過這些擴充套件，我們能夠很輕鬆的完成程序的一系列動作。

• pcntl擴充套件：主要的程序擴充套件，完成程序創建於等待操作。
• posix擴充套件：完成posix相容機通用api,如獲取程序id,殺死程序等。
• sysvmsg擴充套件：實現system v方式的程序間通訊之訊息佇列。
• sysvsem擴充套件：實現system v方式的訊號量。
• sysvshm擴充套件：實現system v方式的共享記憶體。
• sockets擴充套件：實現socket通訊。

這些擴充套件只能在linux/mac中使用，window下是不支援。最後建議php版本為5.5+。

相關程式碼：程序相關程式碼

三、簡單的例子

一個簡單的PHP多程序例子，該例子中，一個子程序，一個父程序。子程序輸出5次，退出程式。

$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";
$childList = array();
$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {
    // 建立失敗
    exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {
    // 子程序執行程式
    $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 {
    // 父程序執行程式
    $childList[$pid] = 1;
}
// 等待子程序結束
pcntl_wait($status);
echo "({$parentPid})main progress end!";

 

完美，終於建立了一個子程序，一個父程序。完了麼？沒有，各個程序之間相互獨立的，沒有任何交集，使用範圍嚴重受到現在。怎麼辦，哪就程序間通訊(interprogress communication)唄。

四、程序間通訊（IPC）

通常linux中的程序通訊方式有：訊息佇列、訊號量、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個生產者子程序，2個消費者子程序。這5個程序將通過訊息佇列通訊。

$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";$childList = array();
// 建立訊息佇列,以及定義訊息型別(類似於資料庫中的庫)
$id = ftok(__FILE__,'m');
$msgQueue = msg_get_queue($id);
const MSG_TYPE = 1;
// 生產者
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);
    }
}
// 消費者
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 ( $pid == -1) {
        // 建立失敗
        exit("fork progress error!\n");
    } else if ($pid == 0) {
        // 子程序執行程式
        $pid = posix_getpid();
        $callback();
        exit("({$pid})child progress end!\n");
    }else{
        // 父程序執行程式
        return $pid;
    }
}
// 3個寫程序
for ($i = 0; $i < 3; $i ++ ) {
    $pid = createProgress('producer');
    $childList[$pid] = 1;
    echo "create producer child progress: {$pid} \n";
}
// 2個寫程序
for ($i = 0; $i < 2; $i ++ ) {
    $pid = createProgress('consumer');
    $childList[$pid] = 1;
    echo "create consumer child progress: {$pid} \n";
}
// 等待所有子程序結束
while(!empty($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，只有一個程序能去到，所以不需要額外的鎖或訊號量。

2. 訊號量與共享記憶體

訊號量：是系統提供的一種原子操作，一個訊號量，同時只有你個程序能操作。一個程序獲得了某個訊號量，就必須被該程序釋放掉。

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，任何一個程序都可以訪問，在同一時刻，可以有多個程序訪問該區域，為了保證資料的一致性，需要對該記憶體區域加鎖或訊號量。

以下，建立多個程序修改記憶體中的同一個值。

$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";
$childList = array();

// 建立共享記憶體,建立訊號量,定義共享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;
// 生產者
function producer(){
    global $shareMemory;
    global $signal;
    $pid = posix_getpid();
    $repeatNum = 5;
    for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {
        // 獲得訊號量
        sem_acquire($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: {$count}\n";
        }else{
            // 無值,初始化
            shm_put_var($shareMemory,SHARE_KEY,0);
            echo "({$pid}) count: 0\n";
        }
        // 用完釋放
        sem_release($signal);
        
        $rand = rand(1,3);
        sleep($rand);
    }
}
function createProgress($callback){
    $pid = pcntl_fork();
    if ( $pid == -1) {
        // 建立失敗
        exit("fork progress error!\n");
    } else if ($pid == 0) {
        // 子程序執行程式
        $pid = posix_getpid();
        $callback();
        exit("({$pid})child progress end!\n");
    }else{
        // 父程序執行程式
        return $pid;
    }
}
// 3個寫程序
for ($i = 0; $i < 3; $i ++ ) {
    $pid = createProgress('producer');
    $childList[$pid] = 1;
    echo "create producer child progress: {$pid} \n";
}
// 等待所有子程序結束
while(!empty($childList)){
    $childPid = pcntl_wait($status);
    if ($childPid > 0){
        unset($childList[$childPid]);
    }
}
// 釋放共享記憶體與訊號量
shm_remove($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命令就是傳送某個訊號給某個程序的。具體有哪些訊號可以在liunx/mac中執行kill -l檢視。下面這個例子中，父程序等待5秒鐘，向子程序傳送sigint訊號。子程序捕獲訊號，掉訊號處理函式處理。

$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";

// 定義一個訊號處理函式
function sighandler($signo) {
    $pid = posix_getpid();
    echo "{$pid} progress,oh no ,I'm killed!\n";
    exit(1);
}

$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {
    // 建立失敗
    exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {
    // 子程序執行程式
    // 註冊訊號處理函式
    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{
    // 父程序執行程式
    $childList[$pid] = 1;
    // 5秒後,父程序向子程序傳送sigint訊號.
    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程序通訊手段，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程序間通訊，而有名管道可以用於同一主機上任意程序。這裡只介紹有名管道。下面的例子，子程序寫入資料，父程序讀取資料。

// 定義管道路徑,與建立管道
$pipe_path = '/data/test.pipe';
if(!file_exists($pipe_path)){
    if(!posix_mkfifo($pipe_path,0664)){
        exit("create pipe error!");
    }
}
$pid = pcntl_fork();
if($pid == 0){
    // 子程序,向管道寫資料
    $file = fopen($pipe_path,'w');
    while (true){
        fwrite($file,'hello world');
        $rand = rand(1,3);
        sleep($rand);
    }
    exit('child end!');
}else{
    // 父程序,從管道讀資料
    $file = fopen($pipe_path,'r');
    while (true){
        $rel = fread($file,20);
        echo "{$rel}\n";
        $rand = rand(1,2);
        sleep($rand);
    }
}

5.socket

socket即我們常說的套接字程式設計。這個待補充。

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