PHP7之多進程初探

我們都知道PHP是單進程執行的，PHP處理多並行主要是依賴伺服器或PHP-FPM的多進程及它們進程的複用，但PHP實現多進程也意義重大，尤其是在後台Cli模式下處理大量資料或執行後台DEMON守護行程時，多進程的優勢不用多說。

PHP的多執行緒也曾被人提及，但進程內多執行緒資源共用和分配的問題難以解決。PHP也有多執行緒想關的擴充套件 pthreads ，但據說不太穩定，且要求環境為執行緒安全，所用不多。

以前PHP群裡的一位大神曾指導說後台PHP想進階必然避不開多進程，正好公司裡的守護行程也應用了PHP的多進程，結合著谷哥的各種資料和手冊，總算理解了多進程，並自己寫了一個小demo（在linux系統上實現的），用此文總結一下，如有錯漏，謝謝提出。

要實現PHP的多進程，我們需要兩個擴充套件 pcntl 和 posix，安裝方法這裡不再贅述。

在php中我們使用pcntl_fork()來建立多進程（在*NIX系統的C語言程式設計中，已有進程通過呼叫fork函數來產生新的進程）。fork出來新進程則成為子進程，原進程則成為父進程，子進程擁有父進程的副本。這裡要注意：

? 子進程與父進程共用程式正文段

? 子進程擁有父進程的資料空間和堆、棧的副本，注意是副本，不是共用

? 父進程和子進程將繼續執行fork之後的程式程式碼

? fork之後，是父進程先執行還是子進程先執行無法確認，取決於系統排程（取決於信仰）

這裡說子進程擁有父進程資料空間以及堆、棧的副本，實際上，在大多數的實現中也並不是真正的完全副本。更多是採用了COW（Copy On Write）即寫時複製的技術來節約儲存空間。簡單來說，如果父進程和子進程都不修改這些 資料、堆、棧 的話，那麼父進程和子進程則是暫時共用同一份 資料、堆、棧。只有當父進程或者子進程試圖對 資料、堆、棧 進行修改的時候，才會產生複製操作，這就叫做寫時複製。

在呼叫完pcntl_fork()後，該函數會返回兩個值。在父進程中返回子進程的進程ID，在子進程內部本身返回數位0。由於多進程在apache或者fpm環境下無法正常執行，所以大家一定要在php cli環境下執行程式碼。

建立子進程

建立PHP子進程是多進程的開始，我們需要pcntl_fork()函數；

fork函數詳解

pcntl_fork() — 在當前進程當前位置產生分支（子進程）。此函數建立了一個新的子進程後，子進程會繼承父進程當前的上下文，和父進程一樣從pcntl_fork() 函數處繼續向下執行，只是獲取到的pcntl_fork() 的返回值不同，我們便能從判斷返回值來區分父進程和子進程，分配父進程和子進程去做不同的邏輯處理。

pcntl_fork() 函數成功執行時會在父進程返回子進程的進程id(pid)，因為系統的初始進程init進程的pid為1，後來產生進程的pid都會大於此進程，所以我們可以通過判斷pcntl_fork()的返回值大於1來確實當前進程是父進程；而在子進程中，此函數的返回值會是固定值0，我們也可以通過判斷pcntl_fork()的返回值為0來確定子進程；而pcntl_fork()函數在執行失敗時，會在父進程返回-1,當然也不會有子進程產生。

fork進程範例

fork子進程

$ppid = posix_getpid();
$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1) {
    throw new Exception('fork child process fail');
} elseif ($pid > 0) {
    cli_set_process_title("我是父 process，pid is : {$ppid}.");
    sleep(30);
} else {
    $cpid = posix_getpid();
    cli_set_process_title("我是 {$ppid} 子的 process,我的 process pid is : {$cpid}.");
    sleep(30);
}

說明：

posix_getpid()：返回當前進程 id

cli_set_process_title('進程名稱')：為當前進程取一個響亮的名字。

執行這個例子，我們便能看到當前兩個PHP進程了。

[email protected]:~/test$ ps aux|grep -v grep |grep 我
www      18026  0.5  1.2 204068 25772 pts/0    S+   14:08   0:00 我是父 process，pid is : 18026.
www      18027  0.0  0.3 204068  6640 pts/0    S+   14:08   0:00 我 18026 子的 process,我的 process pid is : 18027.　

第一段程式碼，在程式從pcntl_fork()後父進程和子進程將各自繼續往下執行程式碼：

$pid = pcntl_fork();
if( $pid > 0 ){
  echo "我是父親".PHP_EOL;
} else if( 0 == $pid ) {
  echo "我是兒子".PHP_EOL;
} else {
  echo "fork失敗".PHP_EOL;
}　

結果：

[email protected]:~/test$ php 123.php
我是父親
我是兒子

第二段程式碼，用來說明子進程擁有父進程的資料副本，而並不是共用：

// 初始化一個 number變數 數值為1
$number = 1;
$pid = pcntl_fork();
if ($pid > 0) {
    $number += 1;
    echo "我是父親，number+1 : { $number }" . PHP_EOL;
} else if (0 == $pid) {
    $number += 2;
    echo "我是兒子，number+2 : { $number }" . PHP_EOL;
} else {
    echo "fork失敗" . PHP_EOL;
}

結果

[email protected]:~/test$ php 1234.php
我是父親，number+1 : { 2 }
我是兒子，number+2 : { 3 }

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