workerman源碼分析之啟動過程詳解

下面由workerman教學專欄跟大家介紹workerman原始碼分析之啟動過程，希望對需要的朋友有幫助！

#workerman

版本：3.1.8（linux）

模型：GatewayWorker（Worker模型可與之類比）

註：只貼出講解部分程式碼，出處以檔名形式給出，大家可自行查看

workerman最初只開發了Linux版本，win是後來增加的，基於命令列模式運行(cli）。

多進程模型

工作進程，Master、Gateway和Worker，Gateway主要用於處理IO事件，保存客戶端連結狀態，將資料處理請求發送給Worker等工作，Worker則是完全的業務邏輯處理，前者為IO密集型，後者為計算密集型，它們之間通過網絡通信，Gateway和Worker兩兩間註冊通信地址，所以非常方便的進行分散式部署，如果業務處理量大可以單純的增加Worker服務。

它們有一個負責監聽的父進程（Master），監聽子進程狀態，發送 signal 給子進程，接受來自終端的命令、信號等工作。父進程可以說是整個系統啟動後的入口。

啟動命令解析

既然以命令模式（cli）運行（注意與fpm 的區別，後者處理來自網頁端的請求） ，就必然有一個啟動腳本解析命令，譬如說3.x版本（之前預設為daemon）新增一個-d 參數，以表示守護程序運行，解析到該參數設置self::$daemon = true, 隨後fork子進程以脫離目前進程組，設定進程組組長等工作。

這裡有兩個非常重要的參數$argc 和$argc，前者表示參數個數，後者為一個數組，保存有指令的所有參數，例如：sudo php start.php start -d， $argv就是array( [0]=>start.php, [1]=>start, [2]=>-d )，而解析主要用到$argv。

啟動主要執行下列步驟：

1、包含自動載入器Autoloader ，載入各Application 下啟動檔案;

2、設定 _appInitPath 根目錄；

3、解析，初始化參數，執行對應指令。

下面是具體實作（workerman/worker.php）:

public static function parseCommand()
    {
        // 检查运行命令的参数
        global $argv;
        $start_file = $argv[0]; 

        // 命令
        $command = trim($argv[1]);
        
        // 子命令，目前只支持-d
        $command2 = isset($argv[2]) ? $argv[2] : '';
        
        // 检查主进程是否在运行
        $master_pid = @file_get_contents(self::$pidFile);
        $master_is_alive = $master_pid && @posix_kill($master_pid, 0);
        if($master_is_alive)
        {
            if($command === 'start')
            {
                self::log("Workerman[$start_file] is running");
            }
        }
        elseif($command !== 'start' && $command !== 'restart')
        {
            self::log("Workerman[$start_file] not run");
        }
        
        // 根据命令做相应处理
        switch($command)
        {
            // 启动 workerman
            case 'start':
                if($command2 === '-d')
                {
                    Worker::$daemonize = true;
                }
                break;
            // 显示 workerman 运行状态
            case 'status':
                exit(0);
            // 重启 workerman
            case 'restart':
            // 停止 workeran
            case 'stop':
                // 想主进程发送SIGINT信号，主进程会向所有子进程发送SIGINT信号
                $master_pid && posix_kill($master_pid, SIGINT);
                // 如果 $timeout 秒后主进程没有退出则展示失败界面
                $timeout = 5;
                $start_time = time();
                while(1)
                {
                    // 检查主进程是否存活
                    $master_is_alive = $master_pid && posix_kill($master_pid, 0);
                    if($master_is_alive)
                    {
                        // 检查是否超过$timeout时间
                        if(time() - $start_time >= $timeout)
                        {
                            self::log("Workerman[$start_file] stop fail");
                            exit;
                        }
                        usleep(10000);
                        continue;
                    }
                    self::log("Workerman[$start_file] stop success");
                    // 是restart命令
                    if($command === 'stop')
                    {
                        exit(0);
                    }
                    // -d 说明是以守护进程的方式启动
                    if($command2 === '-d')
                    {
                        Worker::$daemonize = true;
                    }
                    break;
                }
                break;
            // 平滑重启 workerman
            case 'reload':
                exit;
        }
    }

walker程式碼註解已經非常詳盡，下面有幾點細節：

1、檢查主進程是否存活：17行的邏輯與操作，如果主進程PID存在情況下，向該進程發送信號0，實際上並沒有發送任何訊息，只是檢測該進程（或進程組）是否存活，同時也檢測當前用戶是否有權限發送系統訊號；

2、為什麼主程序PID會保存？系統啟動後脫離目前terminal運行，如果要執行關閉或其他指令，此時是以另外的一個程序執行該指令，如果我們連進程PID都不知道，那該向誰發訊號呢？

所以主進程PID必須保存起來，而且主進程負責監聽其他子進程，所以它是我們繼續操作的入口。

Worker::runAll()

#php的socket程式設計其實和C差不多，後者對socket進行了再包裹，並提供介面給php，在php下網路程式設計步驟大幅減少。

譬如：stream_socket_server 和 stream_socket_client 直接建立了server/client socke（php有兩套socket運算子）。 wm則大量使用了前者，啟動過程如下（註釋已經非常詳盡）：

public static function runAll()
    {
        // 初始化环境变量
        self::init();
        // 解析命令
        self::parseCommand();
        // 尝试以守护进程模式运行
        self::daemonize();
        // 初始化所有worker实例，主要是监听端口
        self::initWorkers();
        //  初始化所有信号处理函数
        self::installSignal();
        // 保存主进程pid
        self::saveMasterPid();
        // 创建子进程（worker进程）并运行
        self::forkWorkers();
        // 展示启动界面
        self::displayUI();
        // 尝试重定向标准输入输出
        self::resetStd();
        // 监控所有子进程（worker进程）
        self::monitorWorkers();
    }

下面還是只說該過程的關鍵點：

1、始化環境變量，例如設定主行程名稱、日誌路徑，初始化計時器等等；

2、解析命令列參數，主要用到$argc 和$argc 用法同C語言；

3、產生守護進程，以脫離當前終端（兩年前大部分認為PHP無法做daemon，其實這是個誤區！其實PHP在linux的進程模型很穩定，現在wm在商業的應用已經非常成熟，國內某公司每天處理幾億的連接，用於訂單、支付調用，大家可以打消顧慮了）；

4、初始化所有worker實例（注意，這裡是在主進程做的，只是生成了一堆server 並沒有設定監聽，多進程模型是子程序做的監聽，即IO復用）；

5、為主程序註冊訊號處理函數；

6、保存主進程PID，當系統運行後，我們在終端查看系統狀態或執行關閉、重啟命令，是透過主進程進行通信，所以需要知道主進程PID，我們知道在終端下敲入一個可執行指令，實則是在目前終端機下新建一個子程序來執行，所以我們需要得知主程序PID，以向WM主程序發送SIGNAL，這時訊號處理函數會擷取該訊號，並透過回呼方式執行。

7、建立子進程，設定目前進程使用者(root)。在多進程模型中，兩類子進程，分別監聽不同的server位址，我們在主進程只是建立server並沒有設定監聽，也沒有產生指定數目的server。

原因在於，我們在一個進程多次創建同一個socket，會報錯， worker數目其實就是socket 數量，也就是該socket 的子進程數目，子進程繼承了父進程上下文，但是只監聽特定的socket 事件；

8、在子進程中，將server socket 註冊監聽事件，用到一個擴展Event，可以實現IO復用，並註冊資料讀取回調，同時也可註冊socket連接事件回調；

9、輸入輸出重定向；

10、主程序監聽子程序狀態，在一個無限迴圈中呼叫pcntl_signal_dispatch() 函數，用於擷取子程序退出狀態，函數會一直阻塞，直到有子程序退出時才觸發；

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