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‘PHP系统编程’ 分类的存档

PHP官方的pcntl_signal性能极差

2014年10月18日 没有评论

很多纯PHP开发的后端框架中都使用了pcntl扩展提供的信号处理函数pcntl_signal,实际上这个函数的性能是很差的。首先看一段示例代码:

declare(ticks = 1);
pcntl_signal(SIGINT, 'signalHandler');

这段代码在执行pcntl_signal前,先加入了declare(ticks = 1)。因为PHP的函数无法直接注册到操作系统信号设置中,所以pcntl信号需要依赖tick机制。通过查看pcntl.c的源码实现发现。pcntl_signal的实现原理是,触发信号后先将信号加入一个队列中。然后在PHP的ticks回调函数中不断检查是否有信号,如果有信号就执行PHP中指定的回调函数,如果没有则跳出函数。

PHP_MINIT_FUNCTION(pcntl)
{
	php_register_signal_constants(INIT_FUNC_ARGS_PASSTHRU);
	php_pcntl_register_errno_constants(INIT_FUNC_ARGS_PASSTHRU);
	php_add_tick_function(pcntl_signal_dispatch TSRMLS_CC);

	return SUCCESS;
}

pcntl_signal_dispatch 函数的实现:

void pcntl_signal_dispatch()
{
	//.... 这里略去一部分代码,queue即是信号队列
	while (queue) {
		if ((handle = zend_hash_index_find(&PCNTL_G(php_signal_table), queue->signo)) != NULL) {
			ZVAL_NULL(&retval);
			ZVAL_LONG(&param, queue->signo);

			/* Call php signal handler - Note that we do not report errors, and we ignore the return value */
			/* FIXME: this is probably broken when multiple signals are handled in this while loop (retval) */
			call_user_function(EG(function_table), NULL, handle, &retval, 1, &param TSRMLS_CC);
			zval_ptr_dtor(&param);
			zval_ptr_dtor(&retval);
		}
		next = queue->next;
		queue->next = PCNTL_G(spares);
		PCNTL_G(spares) = queue;
		queue = next;
	}
}

这样就存在一个比较严重的性能问题,大家都知道PHP的ticks=1表示每执行1行PHP代码就回调此函数。实际上大部分时间都没有信号产生,但ticks的函数一直会执行。如果一个服务器程序1秒中接收1000次请求,平均每个请求要执行1000行PHP代码。那么PHP的pcntl_signal,就带来了额外的 1000 * 1000,也就是100万次空的函数调用。这样会浪费大量的CPU资源。

比较好的做法是去掉ticks,转而使用pcntl_signal_dispatch,在代码循环中自行处理信号。而swoole中因为底层是C实现的,信号处理不受PHP的影响。swoole使用了目前Linux系统中最先进的signalfd来处理信号,几乎是没有任何额外消耗的。

使用GDB调试PHP代码,解决PHP代码死循环

2014年6月1日 没有评论

最近在帮同事解决Swoole Server问题时,发现有1个worker进程一直处于R的状态,而且CPU耗时非常高。初步断定是PHP代码中发生死循环。

下面通过一段代码展示如何解决PHP死循环问题。

#dead_loop.php
$array = array();
for($i = 0; $i < 10000; $i++)
{
    $array[] = $i;
}
include __DIR__."/include.php";

#include.php
while(1)
{
    usleep(10);
    $keys = array_flip($array);
    $index = array_search(rand(1500, 9999), $array);
    $str = str_repeat('A', $index);
    $strb = test($index, $str);
}

function test($index, $str)
{
    return str_replace('A', 'B', $str);
}

通过ps aux得到进程ID和状态如下,使用gdb -p 进程ptrace跟踪,通过bt命令得到调用栈

htf 3834 2.6 0.2 166676 22060 pts/12 R+ 10:50 0:12 php dead_loop.php
gdb -p 3834
(gdb) bt
#0 0x00000000008cc03f in zend_mm_check_ptr (heap=0x1eaa2c0, ptr=0x2584910, silent=1, __zend_filename=0xee3d40 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_variables.c",
__zend_lineno=182, __zend_orig_filename=0xee1888 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_execute_API.c", __zend_orig_lineno=437)
at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_alloc.c:1485
#1 0x00000000008cd643 in _zend_mm_free_int (heap=0x1eaa2c0, p=0x2584910, __zend_filename=0xee3d40 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_variables.c", __zend_lineno=182,
__zend_orig_filename=0xee1888 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_execute_API.c", __zend_orig_lineno=437) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_alloc.c:2064
#2 0x00000000008cebf7 in _efree (ptr=0x2584910, __zend_filename=0xee3d40 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_variables.c", __zend_lineno=182,
__zend_orig_filename=0xee1888 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_execute_API.c", __zend_orig_lineno=437) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_alloc.c:2436
#3 0x00000000008eda0a in _zval_ptr_dtor (zval_ptr=0x25849a0, __zend_filename=0xee3d40 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_variables.c", __zend_lineno=182)
at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_execute_API.c:437
#4 0x00000000008fe687 in _zval_ptr_dtor_wrapper (zval_ptr=0x25849a0) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_variables.c:182
#5 0x000000000091259f in zend_hash_destroy (ht=0x7f7263f6e380) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_hash.c:560
#6 0x00000000008fe2c5 in _zval_dtor_func (zvalue=0x7f726426fe50, __zend_filename=0xeea290 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_execute.c", __zend_lineno=901)
at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_variables.c:45
#7 0x0000000000936656 in _zval_dtor (zvalue=0x7f726426fe50, __zend_filename=0xeea290 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_execute.c", __zend_lineno=901)
at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_variables.h:35
#8 0x0000000000939747 in zend_assign_to_variable (variable_ptr_ptr=0x7f7263f8e738, value=0x7f726426f6a8) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_execute.c:901
#9 0x0000000000997ee5 in ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_VAR_HANDLER (execute_data=0x7f726d04b2a8) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_vm_execute.h:33168
#10 0x000000000093b5fd in execute (op_array=0x21d58b0) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_vm_execute.h:410
#11 0x0000000000901692 in zend_execute_scripts (type=8, retval=0x0, file_count=3) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend.c:1315
#12 0x000000000087926a in php_execute_script (primary_file=0x7ffffe0038d0) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/main/main.c:2502
#13 0x00000000009a32e3 in do_cli (argc=2, argv=0x7ffffe004d18) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/sapi/cli/php_cli.c:989
#14 0x00000000009a4491 in main (argc=2, argv=0x7ffffe004d18) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/sapi/cli/php_cli.c:1365

执行gdb后,死循环的进程会变成T的状态,表示正在Trace。这个是独占的,所以不能再使用strace/gdb或者其他ptrace工具对此进程进行调试。另外此进程会中断执行。gdb输入c后,程序继续向下运行。然后再次按下ctrl + c中断程序。 通过bt命令查看进程的调用栈。


(gdb) bt
#0 _zend_mm_alloc_int (heap=0x1eaa2c0, size=72, __zend_filename=0xe43410 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/ext/standard/array.c", __zend_lineno=2719,
__zend_orig_filename=0xee5a38 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_hash.c", __zend_orig_lineno=412) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_alloc.c:1895
#1 0x00000000008ceb86 in _emalloc (size=72, __zend_filename=0xe43410 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/ext/standard/array.c", __zend_lineno=2719,
__zend_orig_filename=0xee5a38 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_hash.c", __zend_orig_lineno=412) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_alloc.c:2425
#2 0x0000000000911d85 in _zend_hash_index_update_or_next_insert (ht=0x2257a10, h=3972, pData=0x7ffffe0012b0, nDataSize=8, pDest=0x0, flag=1,
__zend_filename=0xe43410 "/home/htf/workspace/php-5.4.27/ext/standard/array.c", __zend_lineno=2719) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_hash.c:412
#3 0x00000000007767e1 in zif_array_flip (ht=1, return_value=0x7f726424ea68, return_value_ptr=0x0, this_ptr=0x0, return_value_used=1)
at /home/htf/workspace/php-5.4.27/ext/standard/array.c:2719
#4 0x000000000093c03e in zend_do_fcall_common_helper_SPEC (execute_data=0x7f726d04b2a8) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_vm_execute.h:643
#5 0x00000000009400e6 in ZEND_DO_FCALL_SPEC_CONST_HANDLER (execute_data=0x7f726d04b2a8) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_vm_execute.h:2233
#6 0x000000000093b5fd in execute (op_array=0x21d58b0) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_vm_execute.h:410

两次的BT信息不一样,这是因为程序在不同的位置中断。看到execute (op_array=0x21d58b0) 这一行,这里就是PHP执行op_array的入口了。gdb下输入f 6,(通过调用栈编号可得)。


(gdb) f 6
#6 0x000000000093b5fd in execute (op_array=0x21d58b0) at /home/htf/workspace/php-5.4.27/Zend/zend_vm_execute.h:410
410 if ((ret = OPLINE->handler(execute_data TSRMLS_CC)) > 0) {
(gdb) p *op_array
$2 = {type = 2 '\002', function_name = 0x7f726d086540 "test", scope = 0x0, fn_flags = 134217728, prototype = 0x0, num_args = 2, required_num_args = 2, arg_info = 0x7f726d086bd8,
refcount = 0x7f726d0870f0, opcodes = 0x7f726424d600, last = 8, vars = 0x7f726424e890, last_var = 2, T = 1, brk_cont_array = 0x0, last_brk_cont = 0, try_catch_array = 0x0,
last_try_catch = 0, static_variables = 0x0, this_var = 4294967295, filename = 0x7f726424ba38 "/home/htf/wwwroot/include.php", line_start = 12, line_end = 15, doc_comment = 0x0,
doc_comment_len = 0, early_binding = 4294967295, literals = 0x7f726424eae0, last_literal = 4, run_time_cache = 0x7f726450bfb0, last_cache_slot = 1, reserved = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0}}

这里的filename就能看到op_array是哪个PHP文件的。然后输入f 0进入当前位置。


(gdb) p **executor_globals.opline_ptr
$4 = {handler = 0x93ff9c , op1 = {constant = 1680133296, var = 1680133296, num = 1680133296, hash = 140129283132592, opline_num = 1680133296,
jmp_addr = 0x7f726424ccb0, zv = 0x7f726424ccb0, literal = 0x7f726424ccb0, ptr = 0x7f726424ccb0}, op2 = {constant = 0, var = 0, num = 0, hash = 0, opline_num = 0, jmp_addr = 0x0,
zv = 0x0, literal = 0x0, ptr = 0x0}, result = {constant = 32, var = 32, num = 32, hash = 32, opline_num = 32, jmp_addr = 0x20, zv = 0x20, literal = 0x20, ptr = 0x20},
extended_value = 1, lineno = 5, opcode = 60 ' 

这里的lineno表示OPCODE所在的代码行数,可以到对应文件里去看下是哪行代码。使用GDB可以查看到更多的信息,这里就不再一一介绍了,有兴趣各位可以自行尝试。

zbacktrace的使用

zend官方提供了一个gdb的脚本,对指令进行了封装,可以直接看到php函数的调用关系。在php源代码包的根目录中有一个.gdbinit。使用


source your_php_src_path/.gdbinit
zbacktrace

可以直接看到PHP函数的调用堆栈。

分类: PHP系统编程, 扩展开发 标签:

swoole的进程模型架构

2014年5月5日 没有评论

swoole的强大之处就在与其进程模型的设计,既解决了异步问题,又解决了并行。

主线程MainReactor

swoole启动后主线程会负责监听server socket,如果有新的连接accept,主线程会评估每个Reactor线程的连接数量。将此连接分配给连接数最少的reactor线程。这样的好处是

  1. 每个reactor线程持有的连接数是非常均衡的,没有单个线程负载过高的问题
  2. 解决了惊群问题,尤其是拥有多个listen socket时,节约了线程唤醒和切换的开销
主线程内还接管了所有信号signal的处理,使Reactor线程运行中可以不被信号打断。

管理进程Manager

swoole运行中会创建一个单独的管理进程,所有的worker进程和task进程都是从管理进程Fork出来的。管理进程会监视所有子进程的退出事件,当worker进程发生致命错误或者运行生命周期结束时,管理进程会回收此进程,并创建新的进程。

管理进程还可以平滑地重启所有worker进程,以实现程序代码的重新加载。

异步Reactor线程

swoole拥有多线程Reactor,所以可以充分利用多核,开启CPU亲和设置后,Reactor线程还可以绑定单独的核,节约CPU Cache开销。

swoole的Reactor线程是全异步非阻塞的,即使你的worker进程用了同步模式,依然不影响reactor线程的性能。在worker进程组很繁忙的状况下,reactor线程完全不受影响,依然可以收发处理数据。

TCP是流式的,没有边界,所以处理起来很麻烦。Reactor线程可以根据EOF或者包头长度,自动缓存数据,组装数据包。等一个请求完全收到后,再投递给Worker进程。

同步或异步Worker进程

与传统的半同步半异步服务器不同,Swoole的worker进程可以是同步的也可以异步的,这样带来了最大的灵活性。当你的Server需要很高性能,业务逻辑较为简单时你可以选择异步模式。当业务逻辑复杂多变,可以选择同步模式。

这里要比Node.js强大太多了。

TaskWorker进程池

swoole除了Reactor线程,Worker进程外还提供了TaskWorker进程池,目的是为了解决在业务代码中,有些逻辑部分不需要马上执行。利用task进程池,可以方便的投递一个异步任务去执行,在Worker进程空闲时再去捕获任务执行的结果。

 

分类: Swoole扩展, 进程间通信 标签:

关于HHVM/Hack/Jit和PHP的性能问题

2014年4月18日 没有评论

最近HHVM/Hack很火,群里有不少人已经开始预言HHVM将会取代Zend。

HHVM为什么比Zend PHP快?

读过PHP内核实现文章的人都懂得PHP的zend vm是一个很高级的虚拟机,zend先将PHP代码进行编译生成一种二进制指令,称之为opcode。然后再用zend vm逐条执行。而PHP的用户函数、运行时局部变量,全局变量,常量都是放在一个Hashtable中。每一条opcode指令都对应一个C函数。

执行一次C函数的开销主要是1:参数的入栈出栈,2:CPU寄存器状态保存。比如在PHP里执行1千万次加法。

$j = 0;
for ($i = 0; $i < 10000000; $i++) {
    $j += $i;
}

这里会发生1000万次函数调用。但如果是编译为机器码就快得多了。一个2.0GHz的CPU,理论上每秒可以执行20亿次指令。如果换成函数调用,1秒差不多只能运行一千万次。所以编译为机器码执行的语言,如C/C++,Golang或者拥有JIT的语言,如Java,Node.js(V8),LuaJIT,HHVM单从指令执行的角度上来看至少比PHP快几十倍。

对于字符串处理,JSON解码编码,iconv编码转换,数组操作等,PHP比C++,Java慢,这是不正确的。在PHP里这类操作都是由C扩展函数完成的,性能与编译型语言一致。所以真正慢的只是PHP的写的代码,如用户函数,类和对象操作等。

运算密集型/IO密集型

运算密集型程序,程序内需要大量执行内存复制操作、循环、运算指令等。此类程序的瓶颈就是CPU,增加性能的方法就是提升CPU硬件配置,改进算法,提升语言/工具的执行性能。对于此类程序,PHP的性能问题就会凸显出来。执行相同的逻辑,PHP要比C/C++慢几十倍甚至上百倍,这是不可接受的。

IO密集型程序,程序内主要的瓶颈是IO等待,比如我们有一个Http请求要执行100ms才返回结果,其中有90ms在查询数据库,8ms的时间在读写文件。那无论使用C/C++还是PHP,请求响应时间总是100ms左右。语言性能优化只有这2ms的空间。

我们常见的程序里大部分都是IO密集型程序,很少有运算密集的,语言本身的性能差异可以忽略。遇到需要密集计算的模块,也可以使用C/C++来实现,并提供PHP扩展。

像HHVM这样提升PHP性能的工具,在超大型PHP集群确实是有价值的,提升性能后可以节约一部分机器成本。

 

分类: Linux, PHP, PHP系统编程 标签:

Swoole扩展中socket客户端的使用

2013年7月4日 没有评论

Swoole扩展提供了一个强大的socket客户端实现,支持TCP/UDP。之前文章说过PHP自带的stream函数有各种陷阱。刚刚使用PHP的socket扩展时,很容易栽在这些问题上。

Swoole扩展使用C实现了一个封装好的socket客户端,代码很健壮。以类的方式提供给大家使用。简单方便,安全可靠。代码在:https://github.com/matyhtf/php_swoole

使用方法:

$client = new swoole_client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_SYNC); //同步阻塞
$ret = $client->connect('127.0.0.1', 9501, 0.5, 0);
$client->send("hello world\n");
$data = $client->recv(1024);
echo $data;
unset($client);

类的构造方法,第一个参数是socket的类型,目前支持SWOOLE_SOCK_UDP/SWOOLE_SOCK_TCP。第二个参数SWOOLE_SOCK_SYNC表示是同步阻塞来执行的。Swoole已经设置过超时,就算没有收到数据包,在超过约定时间后也会返回的。

connect方法用来连接到Server。参数分别是Host、Port、超时时间单位是秒0.5表示500ms、是否启用UDP connect。

send方法用来发送数据,recv方法来接收数据,recv方法支持第二个参数,如果第二个参数为true,表示会等到所有数据到来才会返回。

close方法用来关闭socket,析构对象时会自动close此socket。

分类: PHP系统编程, socket 标签:

如何编写一个PHP的C扩展

2013年7月4日 没有评论

为什么要用C扩展

C是静态编译的,执行效率比PHP代码高很多。同样的运算代码,使用C来开发,性能会比PHP要提升数百倍。IO操作如CURL,因为耗时主要在IOWait上,C扩展没有明显优势。

另外C扩展是在进程启动时加载的,PHP代码只能操作Request生命周期的数据,C扩展可操作的范围更广。

第一步

下载PHP的源代码,如php-5.4.16。解压后进入php-5.4.16\ext目录。输入 ./ext_skel –extname=myext,myext就是扩展的名称,执行后生成myext目录。

ext_skel是PHP官方提供的用于生成php扩展骨架代码的工具。

cd myext。可以看到php_myext.h、myext.c、config.m4等几个文件。config.m4是AutoConf工具的配置文件,用来修改各种编译选项。

第二步

修改config.m4,将

dnl PHP_ARG_WITH(myext, for myext support,
dnl Make sure that the comment is aligned:
dnl [  --with-myext             Include myext support])

修改为

PHP_ARG_WITH(myext, for myext support,
[  --with-myext             Include myext support])

下边还有一个 –enable-myext,是表示编译到php内核中。with是作为动态链接库载入的。

第三步

修改php_myext.h,看到PHP_FUNCTION(confirm_myext_compiled); 这里就是扩展函数声明部分,可以增加一行 PHP_FUNCTION(myext_helloworld); 表示声明了一个myext_helloworld的扩展函数。

然后修改myext.c,这个是扩展函数的实现部分。

const zend_function_entry myext_functions[] = {
        PHP_FE(confirm_myext_compiled,  NULL)           /* For testing, remove later. */
        PHP_FE(myext_helloworld,  NULL)
        PHP_FE_END      /* Must be the last line in myext_functions[] */
};

这的代码是将函数指针注册到Zend引擎,增加一行PHP_FE(myext_helloworld,  NULL)(后面不要带分号)。

第四步

在myext.c末尾加myext_helloworld的执行代码。

PHP_FUNCTION(myext_helloworld)
{
        char *arg = NULL;
	int arg_len, len;
	char *strg;
	if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "s", &arg, &arg_len) == FAILURE) {
		return;
	}
	php_printf("Hello World!\n");
	RETRUN_TRUE;
}

zend_parse_parameters是用来接受PHP传入的参数,RETURN_XXX宏是用来返回给PHP数据。

第五步

在myext目录下依次执行phpize、./configure 、make、make install。然后修改php.ini加入extension=myext.so

执行php -r “myext_helloworld(‘test’);”,输出hello world!

分类: 扩展开发 标签:

PHP进程信号处理

2013年6月6日 1 条评论

PHP的pcntl扩展提供了信号处理的功能,利用它可以让PHP来接管信号的处理,在开发服务器端守护进程方面,信号处理至关重要。pcntl这个扩展仅在cli/cgi模式下可用。mod_php和php-fpm中不可以使用。PHP在编译的过程中,并没有把pcntl连接到php-cli可执行文件中。

函数原型:

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

第一个参数是信号ID,具体可以参见这里http://swoole.sinaapp.com/archives/124

第二个参数是信号发生时回调的PHP函数。

第三个参数是是否restart,是否重新注册此信号。这个参数如果为false,那此信号只注册处理一次。


<?php
//信号处理需要注册ticks才能生效,这里务必注意
//PHP5.4以上版本就不再依赖ticks了
declare(ticks = 1);

function sig_handler($signo)
{
switch ($signo) {
case SIGUSR1:
echo "SIGUSR1\n";
break;
case SIGUSR2:
echo "SIGUSR2\n";
break;
default:
echo "unknow";
break;
}

}

pcntl_signal(SIGUSR1, "sig_handler");
pcntl_signal(SIGUSR2, "sig_handler");

posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR1);
posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR2);
?>

 

分类: PHP系统编程 标签:

PHP程序守护进程化

2013年1月14日 1 条评论

一般Server程序都是运行在系统后台,这与普通的交互式命令行程序有很大的区别。glibc里有一个函数daemon。调用此函数,就可使当前进程脱离终端变成一个守护进程,具体内容参见man daemon。PHP中暂时没有此函数,当然如果你有兴趣的话,可以写一个PHP的扩展函数来实现。

PHP命令行程序实现守护进程化有2种方法:

一 、使用nohup


nohup php myprog.php > log.txt &

这里就实现了守护进程化。

单独执行 php myprog.php,当按下ctrl+c时就会中断程序执行,会kill当前进程以及子进程。

php myprog.php &,这样执行程序虽然也是转为后台运行,实际上是依赖终端的,当用户退出终端时进程就会被杀掉。

二、使用PHP代码来实现



function daemonize()
{
$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1)
{
die("fork(1) failed!\n");
}
elseif ($pid > 0)
{
//让由用户启动的进程退出
exit(0);
}

//建立一个有别于终端的新session以脱离终端
posix_setsid();

$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1)
{
die("fork(2) failed!\n");
}
elseif ($pid > 0)
{
//父进程退出, 剩下子进程成为最终的独立进程
exit(0);
}
}

daemonize();
sleep(1000);

用上面代码即可实现守护进程化,当你的PHP程序需要转为后台运行时,只需要调用一次封装好的函数daemonize()即可。
注:这里没有实现标准输入输出的重定向。

分类: PHP系统编程, 进程间通信 标签:

PHP并行 多进程/多线程

2013年1月14日 1 条评论

PHP中提供了一个扩展pcntl,可以利用操作系统的fork调用来实现多进程。fork调用后执行的代码将是并行的。

注:pcntl仅支持linux平台,并且只能在cli模式下使用。



$pid = pcntl_fork();

if($pid > 0){

//父进程代码

exit(0);

} elseif($pid == 0) {

//子进程代码

exit(0);

}

 

PHP官方没有提供多线程的扩展,pecl中有一个pthreads扩展提供了多线程的特性,地址是http://pecl.php.net/package/pthreads,此扩展仅在线程安全版本中可用。多进程和多线程其实是作用是相同的。区别是

  1. 线程是在同一个进程内的,可以共享内存变量实现线程间通信
  2. 线程比进程更轻量级,开很大量进程会比线程消耗更多系统资源

多线程也存在一些问题:

  1. 线程读写变量存在同步问题,需要加锁
  2. 锁的粒度过大会有性能问题,可能会导致只有1个线程在运行,其他线程都在等待锁。这样就不是并行了
  3. 同时使用多个锁,逻辑复杂,一旦某个锁没被正确释放,可能会发生线程死锁
  4. 某个线程发生致命错误会导致整个进程崩溃

多进程方式更加稳定,另外利用进程间通信(IPC)也可以实现数据共享。

  1. 共享内存,这种方式和线程间读写变量是一样的,需要加锁,会有同步、死锁问题。
  2. 消息队列,可以采用多个子进程抢队列模式,性能很好
  3. PIPE,UnixSock,TCP,UDP。可以使用read/write来传递数据,TCP/UDP方式使用socket来通信,子进程可以分布运行

利用fork可以实现一个最简单的并发TCP Server。主进程accept连接,有新的连接到来就Fork一个子进程。子进程中循环recv/send,处理数据。这种模式在请求量不多情况下很实用,像FTP服务器。过去有很多Linux程序都是这种模式的,简单高效,几十行代码就可以实现。当然这种模型在几百个并发的情况下还算不错,大量并发的情况下就有点消耗过大了。



if(($sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
echo "failed to create socket: ".socket_strerror($sock)."\n";
exit();
}

if(($ret = socket_bind($sock, $address, $port)) < 0)
{
echo "failed to bind socket: ".socket_strerror($ret)."\n";
exit();
}

if( ( $ret = socket_listen( $sock, 0 ) ) < 0 )
{
echo "failed to listen to socket: ".socket_strerror($ret)."\n";
exit();
}

while (true)
{
$conn = @socket_accept($sock);

//子进程
if(pcntl_fork() == 0)
{
$recv = socket_read($conn, 8192);
//处理数据
$send_data = "server: ".$recv;
socket_write($conn, $send_data);
socket_close($conn);
exit(0);
}
else
{
socket_close($conn);
}
}
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