淺析PHP組態檔中的幾種超時設定

本篇文章帶大家聊聊PHP組態檔，解析一下組態檔（php.ini 和 php-fpm.conf）中的幾種超時相關的設定，希望能夠給大家提供幫助！

一、概要

php.ini 和 php-fpm.conf 中有很多超時相關的設定，那麼這些設定到底有什麼作用呢？在原始碼中又是怎麼實現的呢？這篇文章就來講講下面幾種超時設定：

php.ini

max_execution_time
max_input_time

php-fpm.conf

process_control_timeout
request_terminate_timeout
request_slowlog_timeout

執行環境： Mac 10.14.2 + PHP 7.3.7

二、設定解析規則

解析規則

php.ini的解析是在php_module_startup()階段完成，ini_entry是在 main.c 中為每個php.ini設定定義的解析規則，格式如下：

ZEND_INI_ENTRY3_EX(name, default_value, modifiable, on_modify, arg1, arg2, arg3, displayer)

PHP為不同型別的設定定義了很多宏，ZEND_INI_ENTRY3_EX 是它們展開後的最終宏，比如PHP_INI_ENTRY宏

PHP_INI_ENTRY(name, default_value, modifiable, on_modify)

引數解釋

name： 設定名稱

default_value： 設定預設值

modifiable： 設定的可被設定範圍

這些模式決定著一個 PHP 的指令在何時何地，是否能夠被設定。手冊中的每個指令都有其所屬的模式。例如有些指令可以在 PHP 指令碼中用 ini_set() 來設定，而有些則只能在 php.ini 或 httpd.conf 中。
例如 output_buffering 指令是屬於 PHP_INI_PERDIR，因而就不能用 ini_set() 來設定。但是 display_errors 指令是屬於 PHP_INI_ALL 因而就可以在任何地方被設定，包括 ini_set()。
模式含義
PHP_INI_USER 可在使用者指令碼（例如 ini_set()）或 Windows 登入檔（自 PHP 5.3 起）以及 .user.ini 中設定
PHP_INI_PERDIR 可在 php.ini，.htaccess 或 httpd.conf 中設定
PHP_INI_SYSTEM 可在 php.ini 或 httpd.conf 中設定
PHP_INI_ALL 可在任何地方設定

模式	含義
PHP_INI_USER	可在使用者指令碼（例如 ini_set()）或 Windows 登入檔（自 PHP 5.3 起）以及 .user.ini 中設定
PHP_INI_PERDIR	可在 php.ini，.htaccess 或 httpd.conf 中設定
PHP_INI_SYSTEM	可在 php.ini 或 httpd.conf 中設定
PHP_INI_ALL	可在任何地方設定

on_modify： 設定修改函數

三、max_input_time、max_execution_time

因為max_input_time 和 max_execution_time 聯絡比較密切，所以放在一起來講。

php.ini 解釋

max_input_time
; Maximum amount of time each script may spend parsing request data. It's a good
; idea to limit this time on productions servers in order to eliminate unexpectedly
; long running scripts.
; Note: This directive is hardcoded to -1 for the CLI SAPI
; http://php.net/max-input-time
翻譯過來就是：max_input_time是每個指令碼可以花在解析請求資料上的最大時間。在生產伺服器上通過限制max_input_time可以清除掉長時間執行的指令碼。在CLI模式下會寫死為-1，即無限制。
max_execution_time
; Maximum execution time of each script, in seconds
; http://php.net/max-execution-...
; Note: This directive is hardcoded to 0 for the CLI SAPI
翻譯：max_execution_time是每個指令碼的最大可執行時間。在CLI模式下寫死為0

設定解析規則

// max_input_time，預設值為無限制
STD_PHP_INI_ENTRY("max_input_time", "-1",    PHP_INI_SYSTEM|PHP_INI_PERDIR, OnUpdateLong, max_input_time, php_core_globals, core_globals)
  
// max_execution_time，預設值為30s，修改函數為OnUpdateTimeout
PHP_INI_ENTRY("max_execution_time", "30",    PHP_INI_ALL, OnUpdateTimeout)

OnUpdateTimeout()函數如下，由第二節可知設定解析發生在php_module_startup()階段，此時EG(timeout_seconds)被賦值為了max_execution_time，但還沒有設定定時器。

// main.c
static PHP_INI_MH(OnUpdateTimeout)
{
    if (stage==PHP_INI_STAGE_STARTUP) {
        /* Don't set a timeout on startup, only per-request */
    /* EG(timeout_seconds) = max_execution_time */
        ZEND_ATOL(EG(timeout_seconds), ZSTR_VAL(new_value));
        return SUCCESS;
    }
    zend_unset_timeout();
    ZEND_ATOL(EG(timeout_seconds), ZSTR_VAL(new_value));
    zend_set_timeout(EG(timeout_seconds), 0);
    return SUCCESS;
}

設定超時定時器

// main.c
int php_request_startup(void) 
{
  ......
  if (PG(max_input_time) == -1) {
    zend_set_timeout(EG(timeout_seconds), 1);
  } else {
  zend_set_timeout(PG(max_input_time), 1);
  }
  ......
}

int php_execute_script(zend_file_handle *primary_file)
{
  ......
    if (PG(max_input_time) != -1) {
    zend_set_timeout(INI_INT("max_execution_time"), 0);
  }  
  ......
}

從上面程式碼可以看到，如果設定了max_input_time（即值不等於-1，-1可以認為是在CLI模式下），在php_request_startup()階段會設定一個定時器，超時時間為max_input_time；在php_execute_script()階段會重新設定一個定時器，超時時間為max_execution_time。那麼整個PHP指令碼執行的最大執行時間就等於max_input_time + max_execution_time。

如果沒有設定max_input_time的話（即值等於-1），在php_request_startup()階段也會設定一個定時器，但超時時間被設為了EG(timeout_seconds)，而EG(timeout_seconds)已經在php_module_startup()階段被賦值為max_execution_time，所以此時的超時時間就是max_execution_time；在php_execute_script()階段不會重新設定定時器，前一階段設定的max_execution_time定時器仍然生效著。那麼整個PHP指令碼的最大執行時間就是max_execution_time。
超時定時器設定

zend_set_time() 使用setitimer(ITIMER_PROF, &t_r, NULL); 來實現定時器，ITIMER_PROF會統計包括使用者態和核心態下所花費的時間，而像sleep()這樣的系統呼叫會讓程序掛起，不佔用cpu時間片，所以這倆超時時間是不包括sleep()時間的。

當定時器到時間後，ZendVM會丟擲E_ERROR，即Fatal error錯誤。

四、process_control_timeout

php-fpm.conf 解釋

; Time limit for child processes to wait for a reaction on signals from master.
; Available units: s(econds), m(inutes), h(ours), or d(ays)
; Default Unit: seconds
翻譯：process_control_timeout是留給子程序處理來自master程序訊號的時間限制。

分析

當master程序接收到SIGINT、SIGTERM、SIGQUIT、SIGUSR2這些訊號時，會呼叫fpm_pctl()來進行處理。

首先master程序會根據接收到的訊號和當前fpm的執行狀態來決定傳送給worker程序的是SIGQUIT還是SIGTERM訊號，同時註冊時間為process_control_timeout的定時事件。

如果在process_control_timeout時間內子程序沒有退出，那麼master程序會升級SIGQUIT為SIGTERM，SIGTERM為SIGKILL，並註冊1s的定時事件。SIGKILL就直接終止worker程序了，SIGTERM還能再給worker程序1s的時間。

綜上，process_control_timeout可以理解為master程序留給worker程序結束自己的時間，要是到時間worker還沒搞定那就開始master自己的策略了。

五、request_terminate_timeout、request_slowlog_timeout

因為request_terminate_timeout 和 request_slowlog_timeout 聯絡比較密切，所以放在一起來講。

php-fpm.conf 解釋

request_terminate_timeout
; The timeout for serving a single request after which the worker process will
; be killed. This option should be used when the 'max_execution_time' ini option
; does not stop script execution for some reason. A value of '0' means 'off'.
; Available units: s(econds)(default), m(inutes), h(ours), or d(ays)
; Default Value: 0
翻譯：執行一個請求的超時時間，在這之後worker程序將被終止。這個選項應該被用在max_execution_time 這個ini選項由於某些原因不能停止指令碼執行的時候。
request_slowlog_timeout
; The timeout for serving a single request after which a PHP backtrace will be
; dumped to the 'slowlog' file. A value of '0s' means 'off'.
; Available units: s(econds)(default), m(inutes), h(ours), or d(ays)
; Default Value: 0
翻譯：執行一個請求的超時時間，在這之後一個PHP的backtrace會被輸出到slowlog檔案裡。

分析

request_slowlog_timeout 和 request_terminate_timeout 用在master程序的心跳檢測中（fpm_pctl_heartbeat()），心跳時間heartbeat 簡化後的演演算法是

在開啟request_terminate_timeout情況下：request_terminate_timeout/1000*3
在未開啟request_terminate_timeout情況下：request_slowlog_timeout/1000*3 或者 0
request_terminate_timeout >= request_slowlog_timeout

第三條規則是為了保證slowlog不影響到正常的請求，heartbeat 取超時時間的1/3應該是為了避免心跳檢測過於頻繁，因為每次心跳檢測都需要遍歷所有worker程序。

如果超時事件發生了，那麼將直接kill掉worker程序，kill(child_pid, SIGTERM); ，之後核心回收資源關閉client_socket，nginx返回502錯誤給瀏覽器。

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