php linux fork进程多个进程/线程共享一个 socket连接出现多个进程响应串联

忘是亡心i 2021-09-03 06:25 300阅读 0赞

简单说来就是：因为fork，父子进程共享了一个redis连接、然后父子进程在发送了各自的redis请求分别获取到了对方的响应体。

复现示例代码:

testFork.php

<?php
    require_once("./PowerSpawn.php");
    
    $ps              = new Forkutil_PowerSpawn();
    $ps->maxChildren = 10 ;
    $ps->timeLimit   = 86400;
    
    $redisObj = new Redis();
    $redisObj->connect('127.0.0.1','6379');
    
    // 主进程 --  查询任务列表并新建子进程
    while ($ps->runParentCode()) {
        echo "parent:".$redisObj->get("parent")."\n" ;
            // 产生一个子进程
            if ($ps->spawnReady()) {
                    $ps->spawnChild();
            } else {
                    // 队列已满，等待
                    $ps->Tick();
            }
    }
    
    // 子进程 -- 处理具体的任务
    if ($ps->runChildCode()) {
        echo "chlidren:".$redisObj->get("children")."\n" ;
    }

PowerSpawn.php 主要用户进程fork管理工作

<?php
    /*
     * PowerSpawn
     *
     * Object wrapper for handling process forking within PHP
     * Depends on PCNTL package
     * Depends on POSIX package
     *
     * Author:      Don Bauer
     * E-Mail:      lordgnu@me.com
     *
     * Date:        2011-11-04
     */
    declare(ticks = 1);
    
    class Forkutil_PowerSpawn
    {
        private     $myChildren;
        private     $parentPID;
        private     $shutdownCallback = null;
        private $killCallback = null;
    
        public      $maxChildren    =       10;             // Max number of children allowed to Spawn
        public      $timeLimit              =       0;              // Time limit in seconds (0 to disable)
        public      $sleepCount     =       100;            // Number of uSeconds to sleep on Tick()
    
        public      $childData;                                     // Variable for storage of data to be passed to the next spawned child
        public      $complete;
    
        public function __construct() {
            if (function_exists('pcntl_fork') && function_exists('posix_getpid')) {
                // Everything is good
                $this->parentPID = $this->myPID();
                $this->myChildren = array();
                $this->complete = false;
    
                // Install the signal handler
                pcntl_signal(SIGCHLD, array($this, 'sigHandler'));
            } else {
                die("You must have POSIX and PCNTL functions to use PowerSpawn\n");
            }
        }
    
        public function __destruct() {
    
        }
    
        public function sigHandler($signo) {
            switch ($signo) {
                case SIGCHLD:
                    $this->checkChildren();
                    break;
            }
        }
    
        public function getChildStatus($name = false) {
            if ($name === false) return false;
            if (isset($this->myChildren[$name])) {
                return $this->myChildren[$name];
            } else {
                return false;
            }
        }
    
        public function checkChildren() {
            foreach ($this->myChildren as $i => $child) {
                // Check for time running and if still running
                if ($this->pidDead($child['pid']) != 0) {
                    // Child is dead
                    unset($this->myChildren[$i]);
                } elseif ($this->timeLimit > 0) {
                    // Check the time limit
                    if (time() - $child['time'] >= $this->timeLimit) {
                        // Child had exceeded time limit
                        $this->killChild($child['pid']);
                        unset($this->myChildren[$i]);
                    }
                }
            }
        }
    
        /**
         * 获取当前进程pid
         * @return int
         */
        public function myPID() {
            return posix_getpid();
        }
    
        /**
         * 获取父进程pid
         * @return int
         */
        public function myParent() {
            return posix_getppid();
        }
    
        /**
         * 创建子进程 并记录到myChildren中
         * @param bool $name
         */
        public function spawnChild($name = false) {
            $time = time();
            $pid = pcntl_fork();
            if ($pid) {
                if ($name !== false) {
                    $this->myChildren[$name] = array('time'=>$time,'pid'=>$pid);
                } else {
                    $this->myChildren[] = array('time'=>$time,'pid'=>$pid);
                }
            }
        }
    
        /**
         * 杀死子进程
         * @param int $pid
         */
        public function killChild($pid = 0) {
            if ($pid > 0) {
                posix_kill($pid, SIGTERM);
                if ($this->killCallback !== null) call_user_func($this->killCallback);
            }
        }
    
        /**
         * 该进程是否主进程  是返回true 不是返回false
         * @return bool
         */
        public function parentCheck() {
            if ($this->myPID() == $this->parentPID) {
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        }
    
        public function pidDead($pid = 0) {
            if ($pid > 0) {
                return pcntl_waitpid($pid, $status, WUNTRACED OR WNOHANG);
            } else {
                return 0;
            }
        }
    
        public function setCallback($callback = null) {
            $this->shutdownCallback = $callback;
        }
    
        public function setKillCallback($callback = null) {
            $this->killCallback = $callback;
        }
    
        /**
         * 返回子进程个数
         * @return int
         */
        public function childCount() {
            return count($this->myChildren);
        }
    
        public function runParentCode() {
            if (!$this->complete) {
                return $this->parentCheck();
            } else {
                if ($this->shutdownCallback !== null)
                    call_user_func($this->shutdownCallback);
                return false;
            }
        }
    
        public function runChildCode() {
            return !$this->parentCheck();
        }
    
        /**
         * 进程池是否已满
         * @return bool
         */
        public function spawnReady() {
            if (count($this->myChildren) < $this->maxChildren) {
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        }
    
        public function shutdown() {
            while($this->childCount()) {
                $this->checkChildren();
                $this->tick();
            }
            $this->complete = true;
        }
    
        public function tick() {
            usleep($this->sleepCount);
        }
    
        public function exec($proc, $args = null) {
            if ($args == null) {
                pcntl_exec($proc);
            } else {
                pcntl_exec($proc, $args);
            }
        }
    }

很显然，在偶然的情况下：子进程读到了父进程的结果、父进程读到了子进程该读的结果。

先说结论，再看原因。

**linux fork进程请谨慎多个进程/线程共享一个 socket连接，会出现多个进程响应串联的情况。 **

有经验的朋友应该会想起unix网络编程中在写并发server代码的时候，fork子进程之后立马关闭了子进程的listenfd，原因也是类似的。

昨天，写这份代码的同学，自己闷头查了很长时间，其实还是对于fork没有重分了解，匆忙的写下这份代码。

使用父子进程模式之前，得先问一下自己几个问题：

**1.你的代码真的需要父子进程来做吗？(当然这不是今天讨论的话题，对于php业务场景而言、我觉得基本不需要)**

**2.fork产生的子进程到底与父进程有什么关系？复制的变量相互间的更改是否受影响？**

《UNIX系统编程》第24章进程的创建 中对上面的两个问题给出了完美的回答、下面我摘抄几个知识点：

1.fork之后父子进程将共享代码文本段，但是各自拥有不同的栈段、数据段及堆段拷贝。子进程的栈、数据从fork一瞬间开始是对于父进程的完全拷贝、每个进程可以更改自己的数据，而不要担心相互影响！

2.fork之后父子进程同时开始从fork点向下执行代码，具体fork之后CPU会调度到谁？不一定！

3.执行fork之后，子进程将拷贝父进程的文件描述符副本，指向同一个文件句柄（包含了当前文件读写的偏移量等信息）。对于socket而言，其实是复用了同一个socket，这也是文章开头提到的问题所在。