PHP多程序程式設計理論+實戰
這篇文章主要介紹了PHP多程序程式設計例項,本文講解的是在Linux下實現PHP多程序程式設計,需要的朋友可以參考下：
羨慕火影忍者裡鳴人的影分身麼？沒錯，PHP程式是可以開動影分身的！想完成任務，又覺得一個程序太慢，那麼，試試用多程序來搞吧。這篇文章將會介紹一下PHP多程序的基本需求，如何建立多程序以及基本的訊號控制，暫時不會告訴你如何進行程序間通訊和資訊共享。
1. 準備
在動手之前，請確定你用的不是M$ Windows平臺（因為我沒有Windows）。Linux / BSD / Unix應該都是沒問題的。確認好了工作環境以後一起來看看我們需要的PHP模組是否都有。開啟終端輸入下面的命令：
$ php -m
這個命令檢查並列印當前PHP所有開啟的擴充套件，看一下pcntl和posix是否在輸出的列表中。
1.1. pcntl
如果找不到pcntl，八成是編譯的時候沒把這個擴充套件編譯進去。如果你和我一樣是編譯安裝的PHP，那麼需要重新編譯安裝PHP。在配置的時候記得加上--enable-pcntl引數即可。
$ cd /path/to/php_source_code_dir
$ ./configure [some other options] --enable-pcntl
$ make && make install1.2. posix
這貨一般預設就會裝上，只要你編譯的時候沒有加上--disable-posix。
2. 預備知識
在繼續之前，你還需要對Linux多程序有一點了解。多程序是咋回事呢？這裡可跟火影忍者裡的影分身稍微有點不同。首先，鳴人從小長到大，比如16歲，咳。有一天他發動了影分身，分出了5個他。顯然，這些分身也是16歲的鳴人而不是剛出生啥也不懂就會哭的嬰兒（那叫克隆）。然後，不一樣的地方來了：分身們變成了獨立的人各自去做各自的事，互相之間不再知道其他分身和原身都做了什麼（當然不會像動畫片裡一樣積累經驗給原身啦）。除非，他們互相之間有交流，不然，只有16歲之前的事情才是他們共同的記憶。
有同學說了，老大你這不坑爹呢麼？我又沒看過火影忍者！那你去看一遍好了……
最後，預備知識完了，就是大致瞭解一下主程序開出來的子程序是怎麼回事。子程序的程式碼和主程序是完全一樣的，還有一部分一樣的東西就是直到發動影分身之前執行的所有內容。
3. 影分身之術
所以呢，沒有點基礎知識怎麼能理解卷軸裡的內容呢？打開卷軸首先看到了一個單詞：fork。
3.1. fork
叉子？叉子是分岔的，一個變多個嘛！差不多就是這個意思。建立子程序就用這個命令。這裡需要用到pcntl_fork()函式。（可以先簡單看一下PHP手冊關於這個函式的介紹。）建立一個PHP指令碼：$pid = pcntl_fork(); // 一旦呼叫成功，事情就變得有些不同了
if ($pid == -1) {
die('fork failed');
} else if ($pid == 0) {
} else {
}pcntl_fork()函式建立一個子程序，子程序和父程序唯一的區別就是PID（程序ID）和PPID（父程序ID）不同。在終端下檢視程序用ps命令（問問man看ps怎麼用：man ps）。當函式返回值為-1的時候，說明fork失敗了。試試在if前面加一句：echo $pid . PHP_EOL;。執行你的指令碼，輸出可能像下面這樣（結果說明子程序和父程序的程式碼是相同的）：
67789 # 這個是父程序列印的
0 # 這個是子程序列印的pcntl_fork()函式呼叫成功後，在父程序中會返回子程序的PID，而在子程序中返回的是0。所以，下面直接用if分支來控制父程序和子程序做不同的事。
3.2. 分配任務
然後我們來說說鳴人16歲那次影分身的事兒，給原身和分身分配兩個簡單的輸出任務：$parentPid = getmypid(); // 這就是傳說中16歲之前的記憶
$pid = pcntl_fork(); // 一旦呼叫成功，事情就變得有些不同了
if ($pid == -1) {
die('fork failed');
} else if ($pid == 0) {
$mypid = getmypid(); // 用getmypid()函式獲取當前程序的PID
echo 'I am child process. My PID is ' . $mypid . ' and my father's PID is ' . $parentPid . PHP_EOL;
} else {
echo 'Oh my god! I am a father now! My child's PID is ' . $pid . ' and mine is ' . $parentPid . PHP_EOL;
}輸出的結果可能是這樣：
Oh my god! I am a father now! My child's PID is 68066 and mine is 68065
I am child process. My PID is 68066 and my father's PID is 68065再強調一下，pcntl_fork()呼叫成功以後，一個程式變成了兩個程式：一個程式得到的$pid變數值是0，它是子程序；另一個程式得到的$pid的值大於0，這個值是子程序的PID，它是父程序。在下面的分支語句中，由於$pid值的不同，運行了不同的程式碼。再次強調一下：子程序的程式碼和父程序的是一樣的。所以就要通過分支語句給他們分配不同的任務。
3.3. 子程序回收
剛剛有man ps麼？一般我習慣用ps aux加上grep命令來查詢執行著的後臺程序。其中有一列STAT，標識了每個程序的執行狀態。這裡，我們關注狀態Z：殭屍（Zombie）。當子程序比父程序先退出，而父程序沒對其做任何處理的時候，子程序將會變成殭屍程序。Oops，又跟火影裡的影分身不一樣了。鳴人的影分身被幹死了以後就自動消失了，但是這裡的子程序分身死了話還留著一個空殼在，直到父程序回收它。殭屍程序雖然不佔什麼記憶體，但是很礙眼，院子裡一堆躺著的殭屍怎麼都覺得怪怪的。（別忘了它們還佔用著PID）
一般來說，在父程序結束之前回收掛掉的子程序就可以了。在pcntl擴充套件裡面有一個pcntl_wait()函式，它會將父程序掛起，直到有一個子程序退出為止。如果有一個子程序變成了殭屍的話，它會立即返回。所有的子程序都要回收，所以多等等也沒關係啦！
3.4. 父程序先掛了
如果父程序先掛了怎麼辦？會發生什麼？什麼也不會發生，子程序依舊還在執行。但是這個時候，子程序會被交給1號程序，1號程序成為了這些子程序的繼父。1號程序會很好地處理這些程序的資源，當它們結束時1號程序會自動回收資源。所以，另一種處理殭屍程序的臨時辦法是關閉它們的父程序。
4. 訊號
一般多程序的事兒講到上面就完了，可是訊號在系統中確實是一個非常重要的東西。訊號就是訊號燈，點亮一個訊號燈，程式就會做出反應。這個你一定用過，比如說在終端下執行某個程式，等了半天也沒什麼反應，可能你會按 Ctrl+C 來關閉這個程式。實際上，這裡就是通過鍵盤向程式傳送了一箇中斷的訊號：SIGINT。有時候程序失去響應了還會執行kill [PID]命令，未加任何其他引數的話，程式會接收到一個SIGTERM訊號。程式收到上面兩個訊號的時候，預設都會結束執行，那麼是否有可能改變這種預設行為呢？必須能啊！
4.1. 註冊訊號
人是活的程式也是活的，只不過程式需要遵循人制定的規則來執行。現在開始給訊號重新設定規則，這裡用到的函式是pcntl_signal()（繼續之前為啥不先查查PHP手冊呢？）。下面這段程式將給SIGINT重新定義行為，注意看好：// 定義一個處理器，接收到SIGINT訊號後只輸出一行資訊
function signalHandler($signal) {
if ($signal == SIGINT) {
echo 'signal received' . PHP_EOL;
}
}
// 訊號註冊：當接收到SIGINT訊號時，呼叫signalHandler()函式
pcntl_signal(SIGINT, 'signalHandler');
while (true) {
sleep(1);
// do something
pcntl_signal_dispatch(); // 接收到訊號時，呼叫註冊的signalHandler()
}執行一下，隨時按下 Ctrl+C 看看會發生什麼事。
4.2. 訊號分發
說明一下：pcntl_signal()函式僅僅是註冊訊號和它的處理方法，真正接收到訊號並呼叫其處理方法的是pcntl_signal_dispatch()函式。試試把// do something替換成下面這段程式碼：for ($i = 0; $i < 1000000; $i++) {
echo $i . PHP_EOL;
usleep(100000);
}在終端下執行這個指令碼，當它不停輸出數字的時候嘗試按下 Ctrl+C 。看看程式有什麼響應？嗯……什麼都沒有，除了螢幕可能多了個^C以外，程式一直在不停地輸出數字。因為程式一直沒有執行到pcntl_signal_dispatch()，所以就並沒有呼叫signalHandler()，所以就沒有輸出signal received。
4.3. 版本問題
如果認真看了PHP文件，會發現pcntl_signal_dispatch()這個函式是PHP 5.3以上才支援的，如果你的PHP版本大於5.3，建議使用這個方法呼叫訊號處理器。5.3以下的版本需要在註冊訊號之前加一句：declare(ticks = 1);表示每執行一條低階指令，就檢查一次訊號，如果檢測到註冊的訊號，就呼叫其訊號處理器。想想就挺不爽的，幹嘛一直都檢查？還是在我們指定的地方檢查一下就好。
4.4. 感受殭屍程序
現在我們回到子程序回收的問題上（差點忘了= ="）。當你的一個子程序掛了（或者說是結束了），但是父程序還在執行中並且可能很長一段時間不會退出。一個殭屍程序從此站起來了！這時，保護傘公司（核心）發現它的地盤裡出現了一個殭屍，這個殭屍是誰兒子呢？看一下PPID就知道了。然後，核心給PPID這個程序（也就是殭屍程序的父程序）傳送一個訊號：SIGCHLD。然後，你知道怎麼在父程序中回收這個子程序了麼？提示一下，用pcntl_wait()函式。
4.5. 傳送訊號
希望剛剛有認真man過kill命令。它其實就是向程序傳送訊號，在PHP中也可以呼叫posix_kill()函式來達到相同的效果。有了它就可以在父程序中控制其他子程序的運行了。比如在父程序結束之前關閉所有子程序，那麼fork的時候在父程序記錄所有子程序的PID，父程序結束之前依次給子程序傳送結束訊號即可。
5. 實踐
PHP的多程序跟C還是挺像的，搞明白了以後用其他語言寫的話也大同小異差不多都是這麼個情況。如果有空的話，嘗試寫一個小程式，切身體會一下箇中滋味：
1.16歲的鳴人傳送影分身，分出5個分身
2.每個分身隨機生存10到30秒，每秒都輸出點什麼
3.保證原身能感受到分身的結束，然後開動另一個分身，保證最多有5個分身
4.不使用nohup，讓原身在終端關閉後依舊能夠執行
5.把分身數量（5）寫進一個配置檔案裡，當給原身傳送訊號（可以考慮用SIGUSR1或SIGUSR2）時，原身讀取配置檔案並更新允許的分身最大數量
6.如果分身多了，關閉幾個；如果少了，再分出來幾個
提示：
1.用while迴圈保證程序執行，注意sleep以免100%的CPU佔用
2.執行程序的終端被關閉時，程式會收到一個SIGHUP訊號
3.可以用parse_ini_file()函式解析INI配置檔案
6.實戰演示：
PHP有一組程序控制函式(編譯時需要–enable-pcntl與posix擴充套件)，使得php能在nginx系統中實現跟c一樣的建立子程序、使用exec函式執行程式、處理訊號等功能。
CentOS 6 下yum安裝php的，預設是不安裝pcntl的，因此需要單獨編譯安裝。
6.1.演示一：
<?php
// 總程序的數量
$intSum = 5;
// 執行的指令碼數量
$cmdArr = array();
// 需要執行的指令碼路徑
$strPath = '/home/root/running.php';
// 執行的指令碼數量的陣列
for ($i = 0; $i < $totals; $i++) {
$cmdArr[] = array( "path" => $strPath, 'pid' => $i ,'sum' => $intSum );
}
/*
展開：$cmdArr
Array
(
[0] => Array
(
[path] => /home/root/running.php
[pid] => 0
[total] => 3
)
...
...
)
*/
pcntl_signal(SIGCHLD, SIG_IGN); // 如果父程序不關心子程序什麼時候結束,子程序結束後，核心會回收。
foreach ($cmdArr as $cmd) {
$pid = pcntl_fork(); // 建立子程序
// 父程序和子程序都會執行下面程式碼
if ( $pid == -1 ) {
// 錯誤處理：建立子程序失敗時返回-1.
die('could not fork');
} else if ( $pid == 0 ) {
// 子程序得到的$pid為0, 所以這裡是子程序執行的邏輯。
$path = $cmd["path"];
$pid = $cmd['pid'] ;
$total = $cmd['total'] ;
echo exec("/usr/bin/php {$path} {$pid} {$total}")."\n";
exit(0) ;
} else {
// 父程序會得到子程序號，所以這裡是父程序執行的邏輯
// 如果不需要阻塞程序，而又想得到子程序的退出狀態，則可以註釋掉pcntl_wait($status)語句，或寫成：
pcntl_wait( $status, WNOHANG ); // 等待子程序中斷，防止子程序成為殭屍程序。
}
}
?> 6.2.演示二：
Running.php檔案：
<?php
$cmds=array(
array('/home/lhc/Debug_Test/Doing.php','mobile',1),
array('/home/lhc/Debug_Test/Doing.php','mobile',2),
);
foreach($cmds as $cmd){
$pid=pcntl_fork();
if($pid==-1){ //程序建立失敗
die('fork child process failure!');
}
else if($pid){ //父程序處理邏輯
pcntl_wait($status,WNOHANG);
}
else{ //子程序處理邏輯
pcntl_exec('/usr/local/php/bin/php',$cmd);
}
}
?>Doing.php檔案：
<?php
file_put_contents( "1.txt","##aa##\r\n",FILE_APPEND);
?>1.txt檔案：
##aa##
##aa##參考文章來源：http://www.jb51.net/article/56301.htm