总结 php 的进程相关

?php$serv = stream_socket_server(tcp://127.0.0.1:8888, $errorNo, $errorStr);if(empty($serv)){exit(创建失败);}while (true) { $client = @stream_socket_accept($serv); if(!empty($client)){$data =...

<?php
$serv = stream_socket_server("tcp://127.0.0.1:8888", $errorNo, $errorStr);
if(empty($serv)){
    exit("创建失败");
}
while (true) { 
    $client = @stream_socket_accept($serv); 
    if(!empty($client)){
        $data = fread($client, 8096);
        echo $data . PHP_EOL;
        fwrite($client, strrev($data));
        fclose($client);
    }
}

上面是基于php 创建的 一个 同步阻塞的,当没有链接时,程序一直则阻塞在 stream_socket_accept 这里。每当有一个链接进来,代码执行完一个循环,会再次阻塞在stream_socket_accept。并且是单进程的。

以上代码则可以改成链接进来 fork进程版本
 

<?php
$serv = stream_socket_server("tcp://127.0.0.1:8888", $errorNo, $errorStr);
if(empty($serv)){
    exit("创建失败");
}
while (true) {
    $client = @stream_socket_accept($serv); 
    if(!empty($client)){
        //有链接进来 则创建一个进程处理
        if(pcntl_fork() == 0){
            $data = fread($client, 8096);
            echo $data . PHP_EOL;
            fwrite($client, strrev($data));
            fclose($client);
            //便于 ps -aux | grep server 进程
            sleep(20);
            //处理完 退出当前进程
            exit(0);
        }
    }
}

当每一个链接进来时 便fork 一个进程出来去处理。这样的话可以实现像并行一样的效果。但是大量的进程会占用很多的资源。如下具体描述
 

  1. 创建一个 socket,绑定服务器端口(bind),监听端口(listen),在PHP中用stream_socket_server一个函数就能完成上面3个步骤,当然也可以使用更底层的sockets扩展分别实现。
  2. 进入while循环,阻塞在accept操作上,等待客户端连接进入。此时程序会进入睡眠状态,直到有新的客户端发起connect到服务器,操作系统会唤醒此进程。accept函数返回客户端连接的socket
  3. 主进程在多进程模型下通过fork(php: pcntl_fork)创建子进程,多线程模型下使用pthread_create(php: new Thread)创建子线程。下文如无特殊声明将使用进程同时表示进程/线程。
  4. 子进程创建成功后进入while循环,阻塞在recv(php: fread)调用上,等待客户端向服务器发送数据。收到数据后服务器程序进行处理然后使用send(php: fwrite)向客户端发送响应。长连接的服务会持续与客户端交互,而短连接服务一般收到响应就会close。
  5. 当客户端连接关闭时,子进程退出并销毁所有资源。主进程会回收掉此子进程。

    这种模式最大的问题是,进程/线程创建和销毁的开销很大。所以上面的模式没办法应用于非常繁忙的服务器程序。


    对应的改进版解决了此问题,这就是经典的 Leader-Follower 模型。
     
    <?php
    $serv = stream_socket_server("tcp://127.0.0.1:8888", $errorNo, $errorStr);
    if(empty($serv)){
        exit("创建失败");
    }
    
    for ($i = 0; $i < 16; $i++) {
        if(pcntl_fork() == 0){
            while (true) {
                $client = @stream_socket_accept($serv);
                if(!empty($client)){
                    //有链接进来 则创建一个进程处理
                    $data = fread($client, 8096);
                    echo $data . PHP_EOL;
                    echo "pid:" . posix_getpid() . PHP_EOL;
                    fwrite($client, strrev($data));
                    fclose($client);
                    //便于 ps -aux | grep server 进程
                    sleep(20);
                }
            }
            exit(0);
        }
    }
    
    pcntl_wait($status);
    

    它的特点是程序启动后就会创建N个进程。每个子进程进入 Accept,等待新的连接进入。当客户端连接到服务器时,其中一个子进程会被唤醒,开始处理客户端请求,并且不再接受新的TCP连接。当此连接关闭时,子进程会释放,重新进入 Accept ,参与处理新的连接。

    这个模型的优势是完全可以复用进程,没有额外消耗,性能非常好。很多常见的服务器程序都是基于此模型的,比如 Apache 、PHP-FPM。
     

    多进程模型也有一些缺点。

  6. 这种模型严重依赖进程的数量解决并发问题,一个客户端连接就需要占用一个进程,工作进程的数量有多少,并发处理能力就有多少。操作系统可以创建的进程数量是有限的。
  7. 启动大量进程会带来额外的进程调度消耗。数百个进程时可能进程上下文切换调度消耗占CPU不到1%可以忽略不计,如果启动数千甚至数万个进程,消耗就会直线上升。调度消耗可能占到 CPU 的百分之几十甚至 100%。
     

    另外有一些场景多进程模型无法解决,比如即时聊天程序(IM),一台服务器要同时维持上万甚至几十万上百万的连接(经典的C10K问题),多进程模型就力不从心了。

    还有一种场景也是多进程模型的软肋。通常Web服务器启动100个进程,如果一个请求消耗100ms,100个进程可以提供1000qps,这样的处理能力还是不错的。但是如果请求内要调用外网Http接口,像QQ、微博登录,耗时会很长,一个请求需要10s。那一个进程1秒只能处理0.1个请求,100个进程只能达到10qps,这样的处理能力就太差了。

    有没有一种技术可以在一个进程内处理所有并发IO呢?答案是有,这就是IO复用技术。

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    原文整理:http://rango.swoole.com/

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