PHP7之多进程初探

准备

我们都知道PHP是单进程执行的，PHP处理多并发主要是依赖服务器或PHP-FPM的多进程及它们进程的复用，但PHP实现多进程也意义重大，尤其是在后台Cli模式下处理大量数据或运行后台DEMON守护进程时，多进程的优势不用多说。

PHP的多线程也曾被人提及，但进程内多线程资源共享和分配的问题难以解决。PHP也有多线程想关的扩展 pthreads ，但据说不太稳定，且要求环境为线程安全，所用不多。

以前PHP群里的一位大神曾指导说后台PHP想进阶必然避不开多进程，正好公司里的守护进程也应用了PHP的多进程，结合着谷哥的各种资料和手册，总算理解了多进程，并自己写了一个小demo（在linux系统上实现的），用此文总结一下，如有错漏，谢谢提出。

要实现PHP的多进程，我们需要两个扩展 pcntl 和 posix，安装方法这里不再赘述。

在php中我们使用pcntl_fork()来创建多进程（在*NIX系统的C语言编程中，已有进程通过调用fork函数来产生新的进程）。fork出来新进程则成为子进程，原进程则成为父进程，子进程拥有父进程的副本。这里要注意：

• 子进程与父进程共享程序正文段

• 子进程拥有父进程的数据空间和堆、栈的副本，注意是副本，不是共享

• 父进程和子进程将继续执行fork之后的程序代码

• fork之后，是父进程先执行还是子进程先执行无法确认，取决于系统调度（取决于信仰）

这里说子进程拥有父进程数据空间以及堆、栈的副本，实际上，在大多数的实现中也并不是真正的完全副本。更多是采用了COW（Copy On Write）即写时复制的技术来节约存储空间。简单来说，如果父进程和子进程都不修改这些 数据、堆、栈 的话，那么父进程和子进程则是暂时共享同一份 数据、堆、栈。只有当父进程或者子进程试图对 数据、堆、栈 进行修改的时候，才会产生复制操作，这就叫做写时复制。

在调用完pcntl_fork()后，该函数会返回两个值。在父进程中返回子进程的进程ID，在子进程内部本身返回数字0。由于多进程在apache或者fpm环境下无法正常运行，所以大家一定要在php cli环境下执行代码。

创建子进程

创建PHP子进程是多进程的开始，我们需要pcntl_fork()函数；

fork函数详解

pcntl_fork()  — 在当前进程当前位置产生分支（子进程）。此函数创建了一个新的子进程后，子进程会继承父进程当前的上下文，和父进程一样从pcntl_fork() 函数处继续向下执行，只是获取到的pcntl_fork() 的返回值不同，我们便能从判断返回值来区分父进程和子进程，分配父进程和子进程去做不同的逻辑处理。

pcntl_fork() 函数成功执行时会在父进程返回子进程的进程id(pid)，因为系统的初始进程init进程的pid为1，后来产生进程的pid都会大于此进程，所以我们可以通过判断pcntl_fork()的返回值大于1来确实当前进程是父进程；而在子进程中，此函数的返回值会是固定值0，我们也可以通过判断pcntl_fork()的返回值为0来确定子进程；而pcntl_fork()函数在执行失败时，会在父进程返回-1,当然也不会有子进程产生。

fork进程实例

fork子进程

$ppid = posix_getpid();
$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1) {
    throw new Exception('fork child process fail');
} elseif ($pid > 0) {
    cli_set_process_title("我是父 process，pid is : {$ppid}.");
    sleep(30);
} else {
    $cpid = posix_getpid();
    cli_set_process_title("我是 {$ppid} 子的 process,我的 process pid is : {$cpid}.");
    sleep(30);
}

说明：

posix_getpid()：返回当前进程 id

cli_set_process_title(‘进程名称’)：为当前进程取一个响亮的名字。

运行这个例子，我们便能看到当前两个PHP进程了。

www@iZ2zec3dge6rwz2uw4tveuZ:~/test$ ps aux|grep -v grep |grep 我
www      18026  0.5  1.2 204068 25772 pts/0    S+   14:08   0:00 我是父 process，pid is : 18026.
www      18027  0.0  0.3 204068  6640 pts/0    S+   14:08   0:00 我 18026 子的 process,我的 process pid is : 18027.　

第一段代码，在程序从pcntl_fork()后父进程和子进程将各自继续往下执行代码：

$pid = pcntl_fork();
if( $pid > 0 ){
  echo "我是父亲".PHP_EOL;
} else if( 0 == $pid ) {
  echo "我是儿子".PHP_EOL;
} else {
  echo "fork失败".PHP_EOL;
}　

结果：

www@iZ2zec3dge6rwz2uw4tveuZ:~/test$ php 123.php
我是父亲
我是儿子

第二段代码，用来说明子进程拥有父进程的数据副本，而并不是共享：

// 初始化一个 number变量 数值为1
$number = 1;
$pid = pcntl_fork();
if ($pid > 0) {
    $number += 1;
    echo "我是父亲，number+1 : { $number }" . PHP_EOL;
} else if (0 == $pid) {
    $number += 2;
    echo "我是儿子，number+2 : { $number }" . PHP_EOL;
} else {
    echo "fork失败" . PHP_EOL;
}

结果

www@iZ2zec3dge6rwz2uw4tveuZ:~/test$ php 1234.php
我是父亲，number+1 : { 2 }
我是儿子，number+2 : { 3 }