PHP7之多進程初探

準備

我們都知道PHP是單一進程執行的，PHP處理多並發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運行後台DEMON守護程式時，多進程的優勢不用多說。

PHP的多執行緒也曾被提及，但進程內多執行緒資源共享和分配的問題難以解決。 PHP也有多執行緒想關的擴充 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，正好公司裡的守護進程也應用了PHP的多進程，結合著穀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 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，已有進程透過呼叫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：

• 子程序與父程序共享程序正文段

• 子程序擁有父程序的資料空間和堆疊、棧的副本，注意是副本，不是共享

• 父行程與子行程會繼續執行fork之後的程式碼

• fork之後，是父行程先執行或子程式先執行無法確認，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疊、堆疊的副本，實際上，在大多數的實作中也並不是真正的完全副本。更多是採用了COW（Copy On Write）即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享同一份 資料、堆、棧。只有當父進程或子進程試圖對 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。

在調用完pcntl_fork()後，函數會傳回兩個值。在父進程中傳回子進程的進程ID，在子進程內部本身回傳數字0。由於多進程在apache或fpm環境下無法正常運作，所以大家一定要在php cli環境下執行程式碼。

建立子程序

建立PHP子程序是多行程的開始，我們需要pcntl_fork()函數;

fork函數詳解

pcntl_fork()  — 在目前行程目前位置產生分支（子行程）。此函數創建了一個新的子程序後，子程序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 () 的回傳值不同，我們可以從判斷回傳值來區分父行程和子進程，並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回傳子進程的進程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，所以我們可以透過判斷pcntl_fork()的回傳值大於1來確實目前行程是父行程；而在子行程中，此函數的回傳值會是固定值0，我們也可以透過判斷pcntl_fork()的回傳值為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進程實例

fork子程序

$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()：傳回目前進程id

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

運行這個例子，我們便能看到目前兩個PHP進程了。

www@iZ2zec3dge6rwz2uw4tveuZ:~/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()後父行程和子行程將各自繼續往下執行程式碼：

$pid = pcntl_fork();
if( $pid > 0 ){
  echo "我是父亲".PHP_EOL;
} else if( 0 == $pid ) {
  echo "我是儿子".PHP_EOL;
} else {
  echo "fork失败".PHP_EOL;
}　

結果：

www@iZ2zec3dge6rwz2uw4tveuZ:~/test$ php 123.php
我是父亲
我是儿子

第二段程式碼，用來說明子進程擁有父進程的資料副本，而並不是共享：

// 初始化一个 number变量 数值为1
$number = 1;
$pid = pcntl_fork();
if ($pid > 0) {
    $number += 1;
    echo "我是父亲，number+1 : { $number }" . PHP_EOL;
} else if (0 == $pid) {
    $number += 2;
    echo "我是儿子，number+2 : { $number }" . PHP_EOL;
} else {
    echo "fork失败" . PHP_EOL;
}

結果

www@iZ2zec3dge6rwz2uw4tveuZ:~/test$ php 1234.php
我是父亲，number+1 : { 2 }
我是儿子，number+2 : { 3 }

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