PHP程序與程序間的通訊
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PHP程序與程序間的通訊
一、引言
程序是具有獨立功能的程式與關於某個資料集合的一次執行活動。換句話講:在系統排程多個CPU時,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。
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+。
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。
<?php
//獲取當前的pid
$parent_id = posix_getpid();
echo "parent procress pid :{$parent_id}\n";
$childrenList = [];
//生成子程序
$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1) {
exit ('子程序建立失敗');
} elseif ($pid == 0) {
//建立成功子程序
$repnum = 5;
for ($i = 0;$i <= $repnum;++$i) {
echo "({$pid}): child procress is running {$i}\n";
sleep(rand(1, 3));
}
exit('child procress id end!');
} else {
//父程序執行
$childrenList [$pid] = 1;
}
//等待子程序結束
pcntl_wait($status);
echo "({$parent_id})main progress is 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、程序間的通訊
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。
<?php
//posix_getpid() 獲取當前程序pid
$parent_id = posix_getpid();
echo "parent progress pid :({$parent_id})\n";
$childList=array();
//ftok返回一個以檔案標識為id的佇列通道,‘m’ 檔案開啟方式 return (int)
$id = ftok(__FILE__,'m');
//msg_get_queue 建立 一個佇列
$msgQueue =msg_get_queue($id);
const MSG_TYPE =1;
//生產者
function producer(){
$pid = posix_getpid();
$repeatNum =5;
for($i=0;$i<$repeatNum;$i++){
$str = "({$pid}) child progress is create! ({$i})\n";
//傳送資料
msg_send($msgQueue,MSG_TYPE,$str);
sleep(rand(1,3));
}
}
//消費者
function consumer(){
$pid=posix_getpid();
$repeatNum=6;
for($i=0;$i<$repeatNum;$i++){
//讀取資料 $message 為獲取到的資料
msg_receive($msgQueue,MSG_TYPE,$msgType,1024,$message);
echo "{$message} -- receive data : consumer ({$pid) is destory\n";
sleep(rand(1,3));
}
}
//建立程序
function createProgress($callback){
//建立程序
$pid=pcntl_fork();
if($pid == -1){
exit("progress is create error \n");
}else if($pid ==0){
$pid =posix_getpid();
$callback();
exit("({$pid})" child progress is end!\n);
}else{
return $pid;
}
}
for($i=0;$i<3;$i++){
$pid=createProgress('producer');
$childList[$pid]=1;
echo "producer child progress ({$pid}) is create!\n";
}
for($i=0;$i<2;$i++){
$pid=createProgress('consumer');
$childList[$pid]=1;
echo "consumer child progress is create!\n";
}
while(!empty($childList)){
//等待子程序執行結束
$childPid= pcntl_wait($status);
if($childPid > 0){
unset($childList[$childPid]);
}
}
echo "({$parent_id}) main progress is end!\n";
由於訊息佇列取資料是,只有一個程序能取到,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。
<?php
$parent_id =posix_getpid();
echo "parent progress {$parent_id} is start\n";
$childList=[];
$shm_id = ftok(__FILE__,'m');
$sem_id = ftok(__FILE__,'s');
//建立一塊公共記憶體.
$shareMemray = shm_attach($shm_id);
//獲取訊號量
$sign=sem_get($sem_id);
//定義共享記憶體key (int)
const SHARE_KEY = 1;
function producer(){
global $shareMemray;
global $sign;
$pid=posix_getpid();
$repeatNum=5;
for($i=0;$i<$repeatNum;$i++){
//捕獲訊號
sem_acquire($sign);
if(!shm_has_var($shareMemray,SHARE_KEY)){
shm_put_var($shareMemray,SHARE_KEY,0);
echo "({$pid}) count 0 \n";
}else{
$count=shm_get_var($shareMemray,SHARE_KEY);
++$count;
shm_put_var($shareMemray,SHARE_KEY,$count);
echo "({$pid}) count {$count} \n"
}
//釋放訊號量
sem_release($sign);
sleep(rand(1,3));
}
}
function createProgress($callback){
$pid = pcntl_fork();
if($pid == -1){
exit("child progress is error \n");
}else if($pid == 0){
$pid = posix_getpid();
$callback();
exit("({$pid}) child progress is end!\n");
}else{
return $pid;
}
}
for($i=0;$i<3;$i++){
$pid = createProgress('producer');
$childList[$pid]=1;
}
while(!empty($childList)){
$childPid=pcntl_wait();
if($childPid > 0){
unset($childList[$childPid]);
}
}
shm_remove($shareMemray);
sem_remove($sign);
echo "{$parent_id} main progress is 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。
<?php
$parent_id =posix_getpid();
echo "{$parent_id} main progress is start\n";
function signHandle($sign){
$pid=posix_getpid();
echo "({$pid}) child progress is killed.no,my gold";
exit(1);
}
$pid=pcntl_fork();
if($pid ==-1){
exit("create progress is error \n");
}else if($pid ==0){
declare(ticks = 10 );
pcntl_signal(SIGINT,'signHandle');
$pid=posix_getpid();
while(true){
echo "{$pid} progress is running\n";
sleep(1);
}
exit("({$pid}) child progress is end \n");
}else{
sleep(5);
posix_kill($pid, SIGINT);
sleep(5);
}
echo "({$parent_id}) main progress is 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。
<?php
$parent_id = posix_getpid();
echo "({$parent_id}) main progress is start \n";
$file = '/data/test.pipe';
if (!file_exists($file)) {
//建立管道
if (!posix_mkfifo($file, 0664)) {
exit("create pipe error \n");
}
}
$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1) {
exit("Create child progress is error\n");
} elseif ($pid == 0) {
$file_r = fopen($file, 'w');
$a = 0;
while (true) {
++$a;
//往管道里寫資料
fwrite($file_r, "hello ({$a}) world\n");
sleep(1);
}
exit("child end \n");
} else {
$file_r = fopen($file, 'r');
while (true) {
//讀取管道里的資料
$data = fread($file_r, 100);
echo "{$data}\n";
sleep(rand(1, 2));
}
}