php实现多进程、多线程

本是古典何须时尚 2023-10-17 17:40 36阅读 0赞

**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> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 对比维度 </td> 
 <td> 多进程 </td> 
 <td> 多线程 </td> 
 <td> 总结 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 数据共享、同步 </td> 
 <td> 数据共享复杂，需要用IPC；数据是分开的，同步简单 </td> 
 <td> 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> 各有优势 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 内存、CPU </td> 
 <td> 占用内存多，切换复杂，CPU利用率低 </td> 
 <td> 占用内存少，切换简单，CPU利用率高 </td> 
 <td> 线程占优 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 创建销毁、切换 </td> 
 <td> 创建销毁、切换复杂，速度慢 </td> 
 <td> 创建销毁、切换简单，速度很快 </td> 
 <td> 线程占优 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 编程、调试 </td> 
 <td> 编程简单，调试简单 </td> 
 <td> 编程复杂，调试复杂 </td> 
 <td> 进程占优 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 可靠性 </td> 
 <td> 进程间不会互相影响 </td> 
 <td> 一个线程挂掉将导致整个进程挂掉 </td> 
 <td> 进程占优 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 分布式 </td> 
 <td> 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> 适应于多核分布式 </td> 
 <td> 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)  ####

1 /**
     2  * 入口函数
     3  * 将此文件保存为 ProcessOpera.php
     4  * 在terminal中运行 /usr/local/php/bin/php ProcessOpera.php & 
     5  * 查看进程 ps aux|grep php
     6  */
     7  
     8  
     9 ProcessOpera("runCode", array(), 8);
    10  
    11 /**
    12  * run Code
    13  */
    14 function runCode($opt = array()) {
    15    //需要在守护进程中运行的代码
    16 }
    17  
    18 /**
    19  * $func为子进程执行具体事物的函数名称
    20  * $opt为$func的参数 数组形式
    21  * $pNum 为fork的子进程数量
    22  */
    23 function ProcessOpera($func, $opts = array(), $pNum = 1) {
    24     while(true) {
    25         $pid = pcntl_fork();
    26         if($pid == -1) {
    27             exit("pid fork error");
    28         }   
    29         if($pid) {
    30             static $execute = 0;
    31             $execute++;
    32             if($execute >= $pNum) {
    33                 pcntl_wait($status);
    34                 $execute--;
    35             }   
    36         } else {
    37             while(true) {
    38                 //somecode
    39                 $func($opts);
    40                 sleep(1);
    41             }   
    42             exit(0);
    43         }   
    44     }   
    45 }

#### 2. \[代码\]PHP实现多线程操作 ####

1 class My extends Thread {
 2 protected $name;
 3 public $runing;
 4 function __construct($name){
 5 $this->runing=1;
 6 $this->param=0;
 7 $this->name=$name;
 8 }
 9 public function run() {
 10 while($this->runing){
 11 if($this->param){
 12 $time=rand(1,5);
 13 echo 'I am thread '.$this->name.',pid: '.$this->getCreatorId().",param: {
 $this->param},need {
 $time}s\n"; 
 14 sleep($time);
 15 $this->param=0;
 16 }else{
 17 echo "Thread {
 $this->name} waiting...\n";
 18 }
 19 sleep(1);
 20 }
 21 }
 22 }
 23 $pool=array();
 24 $pool[]=new My('a');
 25 $pool[]=new My('b');
 26 $pool[]=new My('c');
 27 //开启所有线程
 28 foreach ($pool as $w) {
 29 $w->start();
 30 }
 31 //派发任务
 32 unset($w);
 33 for($i=1;$i<10;$i++){
 34 $woker_content=$i;
 35 while(1){
 36 foreach($pool as $w){
 37 if(!$w->param){
 38 $w->param=$woker_content;
 39 echo "Thread {
 $w->name} empty,put param {
 $woker_content}.\n";
 40 break 2;
 41 }
 42 }
 43 sleep(1); 
 44 }
 45 }
 46 
 47 unset($w);
 48 while(count($pool)){
 49 foreach ($pool as $k => $w) {
 50 if(!$w->param){
 51 $w->runing=false;
 52 unset($pool[$k]);
 53 echo "Thread {
 $w->name} end,exit！\n";
 54 }
 55 }
 56 sleep(1);
 57 }
 58 
 59 echo 'All thread end!';

来源:http://makaidong.com/binghuo000/0/1963\_3326721.html

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