Swoole的多进程模块

发布于 2019-08-02  约 9 分钟

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Swoole的多进程模块

介绍

Swoole是有自己的一个进程管理模块,用来替代PHP的pcntl扩展,需要注意Process进程在系统是非常昂贵的资源,创建进程消耗很大,另外创建的进程过多会导致进程切换开销大幅上升。

为什么不使用pcntl

  1. pcntl没有提供进程间通信的功能
  2. pcntl不支持重定向标准输入和输出
  3. pcntl只提供了fork这样原始的接口,容易使用错误

Swoole是怎么解决的

  1. swoole_process提供了基于unixsock的进程间通信,使用很简单只需调用write/read或者push/pop即可
  2. swoole_process支持重定向标准输入和输出,在子进程内echo不会打印屏幕,而是写入管道,读键盘输入可以重定向为管道读取数据
  3. swoole_process提供了exec接口,创建的进程可以执行其他程序,与原PHP父进程之间可以方便的通信

创建进程

函数原型:

  Swoole\Process::__construct(callable $function, $redirect_stdin_stdout = false, $create_pipe = true)
  • $function,子进程创建成功后要执行的函数,底层会自动将函数保存到对象的callback属性上。如果希望更改执行的函数,可赋值新的函数到对象的callback属性
  • $redirect_stdin_stdout,重定向子进程的标准输入和输出。启用此选项后,在子进程内输出内容将不是打印屏幕,而是写入到主进程管道。读取键盘输入将变为从管道中读取数据。默认为阻塞读取。
  • $create_pipe,是否创建管道,启用$redirect_stdin_stdout后,此选项将忽略用户参数,强制为true。如果子进程内没有进程间通信,可以设置为 false。
swoole创建多进程很简单:new Swoole\Process('callback_function') 就可以了,比如我要同时创建6个进程,就for 循环6次就可以了。
假设前台给后台三组任务要求后台去执行,每个任务大概需要执行一秒的时间,我们利用多进程的形式去实现,让时间能够缩短。
for ($i = 0; $i < 6; $i++) {#创建了3个子进程
    $process = new Swoole\Process(function ($process) {
        sleep(1);
        echo PHP_EOL . posix_getpid() . PHP_EOL;#获取子进程PID
    }, false, true);
    $process->start();

进程间的通讯

如果是非常简单的多进程执行任务,那么进程间就不需要通讯了,实际情况下,很多业务是需要通讯的,比如,发邮件,如果自进程发送失败了,那么是要通知主进程的等等。

swoole_process进程间支持2种通信方式:

  1. 管道pipe
  2. 消息队列

管道通讯

半双工: 数据单向流动, 一端只读, 一端只写。
同步 vs 异步: 默认为同步阻塞模式, 可以使用 swoole_event_add() 添加管道到 swoole 的 event loop 中, 实现异步IO

clipboard.png

管道通信是swoole_process默认的一种通信方式。当然我们也可以在实例化的时候通过参数来设定:

$process = new Swoole\Process('callback_function', false, true);

如果我们打印$process会发现,每次创建一个进程后,就会随之创建一个管道,主进程想和哪一个进程通信,就向那个进程的管道写入/读取数据。

管道有2个方法,分别来写入数据,和读取数据。

  1. $process->write('数据');#写入数据
  2. $process->read()#读取数据

管道通讯方式一:

$worker = [];
for ($i = 0; $i < 3; $i++) {
    $process = new Swoole\Process(function ($process) {
        var_dump('子进程:' . $process->read());
        sleep(1);
        $process->write('子进程数据');
        echo PHP_EOL . posix_getpid() . PHP_EOL;
    }, false, true);
    $pid = $process->start();
    $worker[$pid] = $process;//把相应的进程放到同一个数组当中
    $process->write('主进程数据');
//    var_dump($process->read());//同步阻塞
}
foreach ($worker as $w) {
    var_dump('主进程:' . $w->read());
}

管道通讯方式二:

for ($i = 0; $i < 3; $i++) {
    $process = new Swoole\Process(function ($process) {
        var_dump('子进程:' . $process->read());
        sleep(1);
        $process->write('子进程数据');
        echo PHP_EOL . posix_getpid() . PHP_EOL;
    }, false, true);
    $pid = $process->start();
    $process->write('主进程数据');
    // 异步监听管道中的数据,读事件监听,当管道可读时触发
    swoole_event_add($process->pipe, function ($pipe) use ($process) {
        var_dump('主进程:' . $process->read());
    });
//    var_dump($process->read());//同步阻塞
}

消息队列的通讯

消息队列:

  1. 一系列保存在内核中的消息链表
  2. 有一个 msgKey, 可以通过此访问不同的消息队列
  3. 有数据大小限制, 默认 8192
  4. 阻塞 vs 非阻塞: 阻塞模式下 pop()空消息队列/push()满消息队列会阻塞, 非阻塞模式可以直接返回

swoole 中使用消息队列:

  1. 通信模式: 默认为争抢模式, 无法将消息投递给指定子进程
  2. 新建消息队列后, 主进程就可以使用
  3. 消息队列不可和管道一起使用, 也无法使用 swoole event loop

步骤:

  1. 启用消息队列作为进程间通信:

    bool swoole_process->useQueue(int $msgkey = 0, int $mode = 2);
  2. 投递数据到消息队列中:

        bool swoole_process->push(string $data);
  3. 从队列中提取数据

        string swoole_process->pop(int $maxsize = 8192);

    案例:

    for ($i = 0; $i < 3; $i++) {
        $process = new Swoole\Process(function ($process) {
            var_dump('子进程:' . $process->pop());
    //        $process->push('hello 主进程');#推送到主进程
        });
        $process->useQueue(1, 2 | swoole_process::IPC_NOWAIT);//启用消息队列,争抢模式,非阻塞,可能会被任意一个子进程接收到
        $pid = $process->start();
    
        $process->push('hello 子进程');#推送到子进程,不能当做管道使用
    //    echo '主进程消息:' . $process->pop() . PHP_EOL;
    }

谢谢观赏

谢谢大家耐心观看,希望对您有所帮助,也希望大家提供下不同的意见,找到更有效的方式来完成,共同学习,谢谢!

阅读 1.1k发布于 2019-08-02

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