PHP实现多进程,多线程

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-05-26 13:19 151阅读 0赞

菜鸟须知:

**孤儿进程：一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。**

**　　僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。**

**　　僵尸进程危害：如果进程不调用wait / waitpid的话， 那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害，应当避免。任何一个子进程(init除外)在exit()之后，并非马上就消失掉，而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构，等待父进程处理。**

**　　已经产生的僵尸进程，解决方法：kill掉父进程，它产生的僵死进程就变成了孤儿进 程，这些孤儿进程会被init进程接管，init进程会wait()这些孤儿进程，释放它们占用的系统进程表中的资源。**

**　　僵尸进程解决办法**

**　　（1）通过信号机制**

子进程退出时向父进程发送SIGCHILD信号，父进程处理SIGCHILD信号。在信号处理函数中调用wait进行处理僵尸进程。

**　　（2）fork两次**

《Unix 环境高级编程》8.6节说的非常详细。原理是将子进程成为孤儿进程，从而其的父进程变为init进程，通过init进程可以处理僵尸进程。

**多进程与多线程比较**

<table style="border-spacing:0px;border:1px solid #C0C0C0;color:rgb(73,73,73);font-family:Arial, Helvetica, sans-serif;font-size:14px;background-color:rgb(199,203,189);"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">对比维度</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">多进程</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">多线程</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">总结</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">数据共享、同步</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">数据共享复杂，需要用IPC；数据是分开的，同步简单</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">因为共享进程数据，数据共享简单，但也是因为这个原因导致同步复杂</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">各有优势</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">内存、CPU</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">占用内存多，切换复杂，CPU利用率低</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">占用内存少，切换简单，CPU利用率高</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">线程占优</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">创建销毁、切换</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">创建销毁、切换复杂，速度慢</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">创建销毁、切换简单，速度很快</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">线程占优</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">编程、调试</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">编程简单，调试简单</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">编程复杂，调试复杂</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">进程占优</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">可靠性</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">进程间不会互相影响</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">一个线程挂掉将导致整个进程挂掉</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">进程占优</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">分布式</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">适应于多核、多机分布式；如果一台机器不够，扩展到多台机器比较简单</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">适应于多核分布式</td> 
 <td style="border-color:#C0C0C0;border-collapse:collapse;padding:3px;">进程占优&nbsp;</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**1）需要频繁创建销毁的优先用线程**

原因请看上面的对比。

这种原则最常见的应用就是Web服务器了，来一个连接建立一个线程，断了就销毁线程，要是用进程，创建和销毁的代价是很难承受的

**2）需要进行大量计算的优先使用线程**

所谓大量计算，当然就是要耗费很多CPU，切换频繁了，这种情况下线程是最合适的。

这种原则最常见的是图像处理、[算法][Link 1]处理。

**3）强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程**

什么叫强相关、弱相关？理论上很难定义，给个简单的例子就明白了。

一般的Server需要完成如下任务：消息收发、消息处理。“消息收发”和“消息处理”就是弱相关的任务，而“消息处理”里面可能又分为“消息解码”、“业务处理”，这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此“消息收发”和“消息处理”可以分进程设计，“消息解码”、“业务处理”可以分线程设计。

当然这种划分方式不是一成不变的，也可以根据实际情况进行调整。

**4）可能要扩展到多机分布的用进程，多核分布的用线程**

原因请看上面对比。

**5）都满足需求的情况下，用你最熟悉、最拿手的方式**

至于“数据共享、同步”、“编程、调试”、“可靠性”这几个维度的所谓的“复杂、简单”应该怎么取舍，我只能说：没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则：如果多进程和多线程都能够满足要求，那么选择你最熟悉、最拿手的那个。

需要提醒的是：虽然我给了这么多的选择原则，但实际应用中基本上都是“进程+线程”的结合方式，千万不要真的陷入一种非此即彼的误区。

**消耗资源：**

从内核的观点看，进程的目的就是担当分配系统资源（CPU时间、内存等）的基本单位。线程是进程的一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。

线程，它们彼此之间使用相同的地址空间，共享大部分数据，启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。据统计，总的说来，一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右，当然，在具体的系统上，这个数据可能会有较大的区别。

**通讯方式：**

进程之间传递数据只能是通过通讯的方式，即费时又不方便。线程时间数据大部分共享（线程函数内部不共享），快捷方便。但是数据同步需要锁对于static变量尤其注意

**线程自身优势：**

提高应用程序响应；使多CPU系统更加有效。**[操作系统][Link 2]会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上；**

改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。

### 1. \[代码\]PHP实现多进程并行操作(可做守护进程)  ###

/\*\*  
 \* 入口函数  
 \* 将此文件保存为 ProcessOpera.php  
 \* 在terminal中运行 /usr/local/php/bin/php ProcessOpera.php &   
 \* 查看进程 ps aux|grep php  
 \*/  
   
   
ProcessOpera("runCode", array(), 8);  
   
/\*\*  
 \* run Code  
 \*/  
function runCode($opt = array()) \{  
   //需要在守护进程中运行的代码  
\}  
   
/\*\*  
 \* $func为子进程执行具体事物的函数名称  
 \* $opt为$func的参数 数组形式  
 \* $pNum 为fork的子进程数量  
 \*/  
function ProcessOpera($func, $opts = array(), $pNum = 1) \{  
    while(true) \{  
        $pid = pcntl\_fork();  
        if($pid == -1) \{  
            exit("pid fork error");  
        \}     
        if($pid) \{  
            static $execute = 0;  
            $execute++;  
            if($execute >= $pNum) \{  
                pcntl\_wait($status);  
                $execute--;  
            \}     
        \} else \{  
            while(true) \{  
                //somecode  
                $func($opts);  
                sleep(1);  
            \}     
            exit(0);  
        \}     
    \}

### 2. \[代码\]PHP实现多线程操作  ###

class My extends Thread \{ 
    protected $name; 
    public $runing; 
    function \_\_construct($name)\{ 
        $this->runing=1; 
        $this->param=0; 
        $this->name=$name; 
    \} 
    public function run() \{ 
        while($this->runing)\{ 
            if($this->param)\{ 
                $time=rand(1,5); 
                echo 'I am thread '.$this->name.',pid: '.$this->getCreatorId().",param: \{$this->param\},need \{$time\}s\\n";  
                sleep($time); 
                $this->param=0; 
            \}else\{ 
                echo "Thread \{$this->name\} waiting...\\n"; 
            \} 
            sleep(1); 
        \} 
    \} 
\} 
$pool=array(); 
$pool\[\]=new My('a'); 
$pool\[\]=new My('b'); 
$pool\[\]=new My('c'); 
//开启所有线程 
foreach ($pool as $w) \{ 
    $w->start(); 
\} 
//派发任务 
unset($w); 
for($i=1;$i<10;$i++)\{ 
    $woker\_content=$i; 
    while(1)\{ 
        foreach($pool as $w)\{ 
            if(!$w->param)\{ 
                $w->param=$woker\_content; 
                echo "Thread \{$w->name\} empty,put param \{$woker\_content\}.\\n"; 
                break 2; 
            \} 
        \} 
        sleep(1);     
    \} 
\} 
 
 
unset($w); 
while(count($pool))\{ 
    foreach ($pool as $k => $w) \{ 
        if(!$w->param)\{ 
            $w->runing=false; 
            unset($pool\[$k\]); 
            echo "Thread \{$w->name\} end,exit！\\n"; 
        \} 
    \} 
    sleep(1); 
\}

echo 'All thread end!';

[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/operatingsystem