引言

最近開發一個小程式設計客棧功能，用到了佇列mcq，啟動一個程序消費佇列資料，後邊發現一個程序處理不過來了，又加了一個程序，過了段時間又處理不過來了......

這種方式每次都要修改crontab，如果程序掛掉了，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）程序的時候用的是kill，這可能會丟失正在處理的資料，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
$i = 1;
while (1) {
    echo "開始第[{$i}]次迴圈\n";
    sleep(10);
    echo "結束第[{$i}]次迴圈\n";
    $i++;
}

當我們執行指令碼之後，等到迴圈開始之後，給程序傳送kill {$pid}，預設傳送的是編號為15的SIGTERM訊號。假設$i是從佇列拿到的，拿到2的時候，正在處理，我們給程式傳送了kill訊號，和佇列資料丟失一樣，問題比較大，因此我要想辦法解決這些問題。

開始第[1]次迴圈

結束第[1]次迴圈

開始第[2]次迴圈

[1]    28372 terminated  php t.php

nginx程序模型

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，他的程序模型比較經典，如下所示：

管理員通過master程序和nginx進行互動，從/path/to/nginx.pid讀取nginx master程序的pid，傳送訊號給master程序，master根據不同的訊號做出不同的處理，然後反饋資訊給管理員。worker是master程序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會收到子程序退出的訊息，也會重新啟動新的worker程序補充上來，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資料，更新配置時nginx可以做到不影響線上服務來載入新的配置，這在請求量很大的時候特別有用。

程序設計

看了nginx的進模型，我們完全可以開發一個類似的類庫來滿足處理mcq資料的需求，做到單檔案控制所有程序、可以平滑退出、可以檢視子程序狀態。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。設計的程序模型跟nginx類似，更像是nginx的簡化版本。

程序訊號量設計

訊號量是程序間通訊的一種方式，比較簡單，單功能也比較弱，只能傳送訊號給程序，程序根據訊號做出不同的處理。

master程序啟動的時候儲存pid到檔案/path/to/daeminze.pid，管理員通過訊號和master程序通訊，master程序安裝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，處理完正在處理的資料再退出

SIGTERM => 暴力退出，無論程序是否正在處理資料直接退出

SIGUSR1 => 檢視程序狀態，檢視程序佔用記憶體，執行時間等資訊

master程序通過訊號和worker程序通訊，worker程序安裝了2個訊號，如下所示：

SIGINT => 平滑退出

SIGUSR1 => 檢視worker程序自身狀態

為什麼worker程序只安裝2個訊號呢，少了個SIGTERM，因為master程序收到訊號SIGTERM之後，向worker程序傳送SIGKILL訊號，預設強制關閉程序即可。

worker程序是通過master程序fork出來的，這樣master程序可以通過pcntl_wait來等待子程序退出事件，當有子程序退出的時候返回子程序pid，做處理並啟動新的程序補充上來。

master程序也通過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deGDMLtahzEcclare(ticks = 1);，這種效率不高，Zend每執行一次低階語句，都會去檢查程序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。

第二種是通過pcntl_signal_dispatch來呼叫未處理的訊號，PHP 5.4.0及之後的版本適用，可以巧妙的將該函式放在迴圈中，效能上基本沒什麼損失，現在推薦適用。

PHP安裝修訊號量

PHP通過pcntl_signal安裝訊號，函式宣告如下所示：

bool pcntl_signal ( int $signo,[callback $handler [,bool $restart_syscalls = true ] )

第三個引數restart_syscalls不太好理解，找了很多資料，也沒太查明白，經過試驗發現，這個引數對pcntl_wait函式接收訊號有影響，當設定為預設值true的時候，http://www.cppcns.com傳送訊號，程序用pcntl_wait收不到，必須設定為false才可以，看看下面這個例子：

<?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();
}

執行之後，我們對父程序傳送kill -SIGINT {$pid}訊號，發現pcntl_wait沒有反應，等到有子程序退出的時候，傳送過的SIGINT會一個個執行，比如下面結果：

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)

這是執行指令碼之後馬上給父程序傳送了四次SIGINT訊號，等到一個子程序推出的時候，所有訊號都會觸發。

但當把安裝訊號的第三個引數設定為false：

pcntl_signal(SIGINT,function($signo) {
     echo "Ctrl + C\n";
},false);

這時候給父程序傳送SIGINT訊號，pcntl_wait會馬上返回-1，訊號對應的事件也會觸發。

所以第三個引數大概意思就是，是否重新註冊此訊號，如果為false只註冊一次，觸發之後就返回，pcntl_wait就能收到訊息，如果為true，會重複註冊，不會返回，pcntl_wait收不到訊息。

訊號量和系統呼叫

訊號量會打斷系統呼叫，讓系統呼叫立刻返回，比如sleep，當程序正在sleep的時候，收到訊號，sleep會馬上返回剩餘sleep秒數，比如：

<?php
pcntl_signal(SIGINT,false);

while (true) {
	pcntl_signal_dispatch();
    echo "123\n";
    $limit = sleep(2);
	echo "limit sleep [{$limit}] s\n";
}

執行之後，按Ctrl + C，結果如下所示：

123

^Climit sleep [1] s

GDMLtahzEc

Ctrl + C

123

limit sleep [0] s

123

^Climit sleep [1] s

Ctrl + C

123

^Climit sleep [2] s

daemon（守護）程序

這種程序一般設計為daemon程序，不受終端控制，不與終端互動，長時間執行在後臺，而對於一個程序，我們可以通過下面幾個步驟把他升級為一個標準的daemon程序：

protected function daemonize()
{
    $pid = pcntl_fork();
    if (-1 == $pid) {
        throw new Exception("fork程序失敗");
    } elseif ($pid != 0) {
        exit(0);
    }
    if (-1 == posix_setsid()) {
        throw new Exception("新建立session會話失敗");
    }

    $pid = pcntl_fork();
    if (-1 == $pid) {
        throw new Exception("fork程序失敗");
    } else if($pid != 0) {
        exit(0);
    }

    umask(0);
    chdir("/");
}

攏共分五步：

1.fork子程序，父程序退出。

2.設定子程序為會話組長，程序組長。

3.再次fork，父程序退出，子程序繼續執行。

4.恢復檔案掩碼為0。

5.切換當前目錄到根目錄/。

第2步是為第1步做準備，設定程序為會話組長，必要條件是程序非程序組長，因此做第一次fork，程序組長（父程序）退出，子程序通過posix_setsid()設定為會話組長，同時也為程序組長。

第3步是為了不讓程序重新控制終端，因為一個程序控制一個終端的必要條件是會話組長（pidGDMLtahzEc=sid）。

第4步是為了恢復預設的檔案掩碼，避免之前做的操作對檔案掩碼做了設定，帶來不必要的麻煩。關於檔案掩碼， linux中，檔案掩碼在建立檔案、資料夾的時候會用到，檔案的預設許可權為666，資料夾為777，建立檔案（夾）的時候會用預設值減去掩碼的值作為建立檔案（夾）的最終值，比如掩碼022下建立檔案666 - 222 = 644，建立資料夾777 - 022 = 755：

第5步是切換了當前目錄到根目錄/，網上說避免起始執行他的目錄不能被正確解除安裝，這個不是太瞭解。

對應5步，每一步的各種id變化資訊：

另外，會話、程序組、程序的關係如下圖所示，這張圖有助於更好的理解。

至此，你也可以輕鬆地造出一個daemon程序了。

命令設計

我準備給這個類庫設計6個命令，如下所示：

1.start 啟動命令

2.restart 強制重啟

3.stop 平滑停止

4.reload 平滑重啟

5.quit 強制停止

6.status 檢視程序狀態

啟動命令

啟動命令就是預設的流程，按照預設流程走就是啟動命令，啟動命令會檢測pid檔案中是否已經有pid，pid對應的程序是否健康，是否需要重新啟動。

強制停止命令

管理員通過入口檔案結合pid給master程序傳送SIGTERM訊號，master程序給所有子程序傳送SIGKILL訊號，等待所有worker程序退出後，master程序也退出。

強制重啟命令

強制停止命令+啟動命令

平滑停止命令

平滑停止命令，管理員給master程序傳送SIGINT訊號，master程序給所有子程序傳送SIGINT，worker程序將自身狀態標記為stoping，當worker程序下次迴圈的時候會根據stoping決定停止，不在接收新的資料，等所有worker程序退出之後，master程序也退出。

平滑重啟命令

平滑停止命令+啟動命令

檢視程序狀態

檢視程序狀態這個借鑑了workerman的思路，管理員給master程序傳送SIGUSR1訊號，告訴主程序，我要看所有程序的資訊，master程序，master程序將自身的程序資訊寫入配置好的檔案路徑A中，然後傳送SIGUSR1，告訴worker程序把自己的資訊也寫入檔案A中，由於這個過程是非同步的，不知道worker程序啥時候寫完，所以master程序在此處等待，等所有worker程序都寫入檔案之後，格式化所有的資訊輸出，最後輸出的內容如下所示：

➜/dir /usr/local/bin/php DaemonMcn.php status

Daemon [DaemonMcn] 資訊:

-------------------------------- master程序狀態 --------------------------------

pid       佔用記憶體       處理次數       開始時間                 執行時間

16343     0.75M          --             2018-05-15 09:42:45      0 天 0 時 3 分

12 slaver

-------------------------------- slaver程序狀態 --------------------------------

任務task-mcq:

16345     0.75M          236            2018-05-15 09:42:45      0 天 0 時 3 分

16346     0.75M          236            2018-05-15 09:42:45      0 天 0 時 3 分

--------------------------------------------------------------------------------

任務test-mcq:

16348     0.75M          49             2018-05-15 09:42:45      0 天 0 時 3 分

16350     0.75M          49             2018-05-15 09:42:45      0 天 0 時 3 分

16358     0.75M          49             2018-05-15 09:42:45      0 天 0 時 3 分

16449     0.75M          1              2018-05-15 09:46:40      0 天 0 時 0 分

--------------------------------------------------------------------------------

等待worker程序將程序資訊寫入檔案的時候，這個地方用了個比較trick的方法，每個worker程序輸出一行資訊，統計檔案的行數，達到worker程序的行數之後表示所有worker程序都將資訊寫入完畢，否則，每個1s檢測一次。

以上就是詳解PHP多程序消費佇列的詳細內容，更多關於PHP多程序消費佇列的資料請關注我們其它相關文章！