钛节点

PHP网络编程-进程控制篇（五）

发表@2019-12-03 10:00:00

更新@2023-03-27 16:43:53

大家好，我是老李。

首先是我这两天看了一些三国演义，我决定学习罗贯中大爷那种给章节起名的方式，你们先xue微感受一下，如果觉得不好恶心想吐，那么你们都给我忍着！！！

其次是两个小问题：
- 一是这个系列比Advance-PHP系列内容会详细出很多，这个你们应该能够感受出来点儿了，不出意外真的是PHP版本的APUE
- 二是昨天有一个小老弟在试验第二章中[ 多个进程共享一个Redis连接 ]的时候，遇到了子进程等待Redis返回结果阻塞的问题，具体表现大概就是四个子进程都已经fork好了，然后屏幕上显示了第一个子进程查询Redis的结果，然后第二个第三个和第四个子进程查询Redis的结果就像便秘一样出不来，一直等好久好久好久，报个[ read error on redis connection ]错后就放弃治疗了。后来一起查了查，原因是小老弟的Redis是在Docker里导致的，事儿后他抽了一根烟换成了正儿八经正规的不是Docker里的Redis后就再也没这个问题了，但是具体原因我不太清楚，我猜应该是配置问题。所以，这个故事告诉我们事后一定要抽烟。

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_31.png#width-full)

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_32.png#width-full)

<hr>

<div sytle="text-align:center;">**聊Apue老李怀旧   说信号还看今朝**</div>

这一章节是关于进程部分的最后一节，实际上是APUE的第[ 七八九十 ]四个章节的PHP版本，但是你去翻APUE这四个章节，我估计你没有一周时间是拿不来的。而PHP实则为我们屏蔽了众多细节，确切说是一大坨细节，屏蔽细节的好处是用起来更加粗暴方便，坏处是细节上的控制粒度是不太到位的，不过千言万语还是那句话：能用就行，难道TA不香吗？

比如我举个例子：为进程设置在终端ps等命令里的进程名。在PHP中只需要使用cli_set_process_title( string $title )函数就能搞定，这是多么的香！如果没有这个函数，你们想感受一下在*NIX环境下使用C语言如何实现这个功能吗？来来来，给你们看一下（也就是本次推送的第二篇文章，下面再送个超链接）：

<div sytle="text-align:center;">聊一道口头面试题</div>

你们打开这文章好好感受一下，用心感受，用力琢磨，就这么简单的一个功能，你们能顶住吗？

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_33.png#width-full)

可是你们再回过头来看看PHP如何搞定：

```php

<?php
for ( $i = 1; $i <= 4; $i++ ) { 
  $i_pid = pcntl_fork();
  if ( 0 == $i_pid ) { 
    cli_set_process_title( "Yaw Worker Process" );
    while ( true ) { 
      sleep( 1 );
    }   
  }
}
cli_set_process_title( "Yaw Master Process" );
while ( true ) { 
  sleep( 1 );
}
```

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_42.png#width-full)

香不香？

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_34.png#width-full)

在第二篇里我们搞定了子进程，在第三篇里我们搞定了进程回收，在第四篇里我们搞定了稳定的daemon进程，今天这个章节我想问个问题：一个daemon进程如何接受来自于外界的信息并作出相应。我举个例子php index.php reload，daemon进程在后台如何收到并相应这个restart呢？还有一个问题，就是第二个章节里我们处理回收僵尸进程的方法，是通过一个粗鲁的while循环一秒钟轮训一次进行回收，你们不会真觉得这就是终极解决方案吧？

是时候表演真正的技术了！--- 信号！是不是一听就觉得非常牛（滴～）？！信号是一种非常非常典型的异步时间，信号的发生时间与地点是一种[ 布朗运动 ]，信号的产生来源可能是：
- 键盘上按了Ctrl+C、Ctrl+D等乱七八糟的，或者关闭终端也会产生SIGHUP信号（回想一下上节的daemon）
- 硬件也能产生信号
- 使用kill命令，其实kill命令并不是表面上[ 杀死 ]的意思，kill可以发送任何信号
- 软件产生，比如在管道里当一侧准备写管道时可能会产生SIGPIPE信号

当一个进程正在撸地开心时，突然收到一个信号...我估计他心情不会太开心，没准还会生气，一般说此时他有三个动作可选：
- 以默认姿态相应这个信号，赶紧塞进去...哦哦，绝大多数情况下进程相应信号的默认方式是终止自己
- 忽略这个信号，嗯，这个非常好，忽略之，完全不鸟
- 按照之前约定好的业务逻辑相应这个信号，这个也还凑合，不至于惊慌失措

其实你我都应该庆幸，早在当初的时候信号一点儿都不靠谱，具体表现可能是信号产生了TA正在飞往进程的路上，然后TA就丢了... ...是的，就这么莫名其妙地丢了，也不知道为啥。一直到后来BSD 4.2还是4.3来着和SVR新版增加了可靠信号机制，然后POSIX则基于BSD的可靠信号机制进行了一系列标准化工作，才有了我们现在这些可靠的信号。

在Linux下面，你可以用kill -l瞅瞅系统当前支持的信号有多少。实际上这些信号本质上都是整数，比如终极杀招kill -9 PID。

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_35.png#width-full)

<hr/>

<div sytle="text-align:center;">**老李繁叨信号基础   腿子们怒起复制粘贴**</div>

作为世界上最好的语言，PHP主要提供了大概四五个左右的函数来供我们使用信号。你们不用怕，按照我们前面叨叨的那些内容，使用信号只需要两步：
- 给进程安装信号处理函数
- 向进程发送信号

```php
<?php
// 信号处理器...
function signal_handler( $i_signo ) { 
  switch ( $i_signo ) {
    case SIGTERM:
      echo "sigterm信号.".PHP_EOL;
      break;
    case SIGUSR2:
      echo "sigusr2信号.".PHP_EOL;
      break;
    case SIGUSR1:
      echo "sigusr1信号.".PHP_EOL;
      break;
    default:
      echo "未知信号.".PHP_EOL;
  }
}

// 给进程安装信号...
pcntl_signal( SIGTERM, "signal_handler" );
pcntl_signal( SIGUSR1, "signal_handler" );
pcntl_signal( SIGUSR2, "signal_handler" );

// while保持进程不要退出..
while ( true ) { 
  // 这里可能需要额外值得注意一下～～
  // 这个函数需要不断被调用才可以分发信号
  // 这就说明有一个问题，这个函数并不能真正的实现纯异步
  // 哪怕我们下面不去sleep，你们仔细琢磨一下
  // 你们理解我的意思吗
  pcntl_signal_dispatch();
  sleep( 1 );
}
```

运行起来你们感受一下：

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_36.png#width-full)

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_37.png#width-full)

值得注意的就是pcntl_signal_dispatch()函数不能实现真正的异步信号通知，因为TA的用法就是[ 不断地分发 ]，就是说TA并不是说分发一次就能一直收到信号，而是说上次信号响应过后如果你还想让捕捉[ 还尚未到来的 ]下次信号，那你就一定要再次dispatch！

前年我在写Advance-PHP的时候，PHP里真的只有pcntl_signal_dispatch()；一直到最近（具体忘了什么时候了），终于有一个新的函数叫pcntl_async_signals()的函数冒了出来，一开始是有人在github上提醒我，直到这一刻我开始写这篇文章了我就顺带看下这个函数...注意：这个函数是PHP 7.1开始才能用，所以低于这个版本的PHP就不要想用了。

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_38.png#width-full)

这个函数可以让我们做到真正信号异步捕捉，我们把上面代码修改一下，你们琢磨一下：

```php
<?php
pcntl_async_signals( true );
// 信号处理器...
function signal_handler( $i_signo ) { 
  switch ( $i_signo ) { 
    case SIGTERM:
      echo "sigterm信号.".PHP_EOL;
      break;
    case SIGUSR2:
      echo "sigusr2信号.".PHP_EOL;
      break;
    case SIGUSR1:
      echo "sigusr1信号.".PHP_EOL;
      break;
    default:
      echo "未知信号.".PHP_EOL;
  }
}
// 给进程安装信号...
pcntl_signal( SIGTERM, "signal_handler" );
pcntl_signal( SIGUSR1, "signal_handler" );
pcntl_signal( SIGUSR2, "signal_handler" );
// while保持进程不要退出..
while ( true ) { 
  sleep( 1 );
}
```

这样是不是瞬间感觉[ 优雅 ]了很多？你们自己复制粘贴走运行一下...我就不伺候到家了。

下面我说个概念，划红线考试要考、面试要问的。我们说信号从发生后到飞到进程之间这个时间差过程中，称之为信号是[ 未决 ]的。为什么叫做[ 未决 ]？还记得前面说过的进程收到信号后，会有几种反应吗？三种...然而，除了三种还有一种情况就是[ 我先把信号兜住了，等会儿我再处理 ]。所以，叫[ 未决 ]似乎就可以理解了。在PHP里，这个叫做pcntl_sigprocmask()函数可以帮助进程暂时[ 兜住 ]指定的信号，专业术语叫做[ 阻塞 ]指定信号。

```php
<?php
pcntl_async_signals( true );
// 信号处理器...
function signal_handler( $i_signo ) {
  switch ( $i_signo ) {
    case SIGUSR2:
      echo "sigusr2信号.".PHP_EOL;
      break;
    case SIGUSR1:
      echo "sigusr1信号.".PHP_EOL;
      break;
    default:
      echo "未知信号.".PHP_EOL;
  }
}
// 给进程安装信号...
pcntl_signal( SIGUSR1, "signal_handler" );
pcntl_signal( SIGUSR2, "signal_handler" );
pcntl_sigprocmask( SIG_BLOCK, array( SIGUSR1 ), $a_oldset );
// while保持进程不要退出..
$i_counter = 0;
while ( true ) {
  $i_counter++;
  sleep( 1 );
  echo $i_counter.PHP_EOL;
  if ( 20 == $i_counter ) {
    pcntl_sigprocmask( SIG_UNBLOCK, array( SIGUSR1 ), $a_oldset );
  }
}
```

上述代码的意思就是如果向该进程发送SIGUSR1信号，那么就暂时把SIGUSR1信号[ 兜住 ]，一直到计数器计数20秒钟后再让进程去相应这个信号，所以这坨代码的运行结果就是这样的：

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_39.png#width-full)

比如说reload热加载功能，就可以尝试利用信号阻塞来实现。大概就是当主进程收到reload动作后，就由主进程来向子进程发送SIGTERM信号，但是子进程收到SIGTERM信号后是先把兜住了，当所有业务逻辑（一般都是socket事件循环）完成后再响应SIGTERM信号，这样就可以保证[ 先处理完成当前进程内的业务，然后再退出 ]，而后主进程再去重新拉起新的子进程。

既然有专门来搞[ 阻塞 ]的，那么一定就有检测[ 阻塞 ]信号的。你们理解一下前面那句话和后面我要说的一坨话。就是当使用pcntl_sigprocmask()设置了SIGTERM阻塞后，我们可以利用一个叫做pcntl_sigwaitinfo()的函数来检验这种阻塞，而且逗逼的是这个函数本身也是阻塞的，一旦进程收到了SIGTERM信号此时pcntl_sigwaitinfo()就会立马返回...

写个小demo你们感受一下：

```php

<?php
pcntl_sigprocmask(SIG_BLOCK, array(SIGTERM));
$info = array();
$ret = pcntl_sigwaitinfo(array(SIGTERM), $info);
var_dump( $ret );
var_dump( $info );
```

这坨代码你们复制粘贴跑起来后，会被阻塞在第4行，然后如果你在另外一个终端里向该进程发送SIGTERM信号的话，程序马上就非常流畅的执行完毕，流畅地就像拉稀一样...

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_40.png#width-full)

如果你不想因为检测阻塞信号而被阻塞，你可以考虑选择使用TA的兄弟版本pcntl_sigtimedwait()函数。这个货比pcntl_sigwaitinfo()函数多出两个参数：分别是秒数和微妙数...就是说pcntl_sigtimedwait()会等待一段指定的时间后继续执行下去，总之就是不等了，demo我就不写了我相信你们自己一定能参考上面写出来。

最后一个问题，父进程里安装好的信号管理器以及配置好的阻塞信号，会被子进程继承吗？这个问题是十分需要值得注意的。比如父进程响应信号SIGUSR1动作为fork新的子进程，如果说子进程会继承父进程的信号处理器，那么如果子进程收到这个信号时候也会fork新的子进程，但这一般说来不是我们预期想看到的。先验证下？

```php
<?php
pcntl_async_signals( true );
// 信号处理器...
function signal_handler( $i_signo ) { 
  $i_pid = posix_getpid();
  switch ( $i_signo ) { 
    case SIGTERM:
      echo $i_pid." : sigterm信号.".PHP_EOL;
      break;
    case SIGUSR2:
      echo $i_pid." : sigusr2信号.".PHP_EOL;
      break;
    case SIGUSR1:
      echo $i_pid." : sigusr1信号.".PHP_EOL;
      break;
    default:
      echo "未知信号.".PHP_EOL;
  }
}
// 给进程安装信号...
pcntl_signal( SIGTERM, "signal_handler" );
pcntl_signal( SIGUSR1, "signal_handler" );
pcntl_signal( SIGUSR2, "signal_handler" );
$i_pid = pcntl_fork();
// 子进程～～～
if ( 0 == $i_pid ) { 
  // while保证子进程不退出..
  while ( true ) { 
    sleep( 1 );
  }
}
while ( true ) { 
  sleep( 1 );
}
```

验证方式也是十分简单的，我们只需要向子进程PID发送信号即可～～～

![](https://ti-node.com/static/upload/PNP/img_41.png#width-full)

5564是父进程，5565是子进程，很不幸的是子进程中枪了。所以，如果你不希望子进程在收到某个信号后与主进程保持一样的动作，这块儿你可能就需要单独为子进程安装一下信号处理函数了。

好了，在我们结束之前再次回到僵尸进程的回收这里。之前我们的demo里一直都是用的while循环不断调用pcntl_wait()或者pcntl_waitpid()来不断地回收，其实这个和在while里不断使用pcntl_signal_dispatch()xue微相似，洋气一点儿说就是[ 这并不优雅 ]而且最重要的是使用while并不是真正的[ 异步 ]总是会有时间间隙在其中。那么如果我们尝试用信号来解决这个问题，就显得颇为[ 造化钟神秀 ]了，你们琢磨一下。

```php
<?php
// fork
$i_pid = pcntl_fork();
// 下面是子进程逻辑.
if ( 0 == $i_pid ) { 
  sleep( 3 );
  exit();
}

// 下面是父进程逻辑..
pcntl_async_signals( true );
// 给进程安装信号...
pcntl_signal( SIGCHLD, function( $i_signo ) use( $i_pid ) { 
  switch ( $i_signo ) { 
    case SIGCHLD:
      echo "收到SIGCHLD信号，有子进程退出".PHP_EOL;
      pcntl_waitpid( $i_pid, $i_status, WNOHANG );
      print_r( $i_status );  
      break;
  }
} );
// 父进程while保持不退出.
while( true ) { 
  sleep( 1 );
}
```

子进程退出时候，会给父进程发送SIGCHLD信号这就是主要原理。你们自己复制粘贴走跑一下...