一、引言
進程是一個具有獨立功能的程序關于某個數據集合的一次運行活動。換句話說就是，在系統調度多個cpu的時候，一個程序的基本單元。進程對于大多數的語言都不是一個陌生的概念，作為"世界上最好的語言PHP"當然也例外。
二、環境
php中的進程是以擴展的形式來完成。通過這些擴展，我們能夠很輕松的完成進程的一系列動作。
- pcntl擴展：主要的進程擴展，完成進程創建于等待操作。
- posix擴展：完成posix兼容機通用api,如獲取進程id,殺死進程等。
- sysvmsg擴展：實現system v方式的進程間通信之消息隊列。
- sysvsem擴展：實現system v方式的信號量。
- sysvshm擴展：實現system v方式的共享內存。
- sockets擴展：實現socket通信。
這些擴展只能在linux/mac中使用，window下是不支持。最后建議php版本為5.5+。
三、簡單的例子
一個簡單的PHP多進程例子，該例子中，一個子進程，一個父進程。子進程輸出5次，退出程序。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";
$childList = array();
$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {// 創建失敗exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {// 子進程執行程序$pid = posix_getpid();$repeatNum = 5;for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {echo "({$pid})child progress is running! {$i} \n";$rand = rand(1,3);sleep($rand);}exit("({$pid})child progress end!\n");
} else {// 父進程執行程序$childList[$pid] = 1;
}
// 等待子進程結束
pcntl_wait($status);
echo "({$parentPid})main progress end!";完美，終于創建了一個子進程，一個父進程。完了么？沒有，各個進程之間相互獨立的，沒有任何交集，使用范圍嚴重受到現在。怎么辦，哪就進程間通信(interprogress communication)唄。
四、進程間通信（IPC）
通常linux中的進程通信方式有：消息隊列、信號量、共享內存、信號、管道、socket。
1.消息隊列
消息隊列是存放在內存中的一個隊列。如下代碼將創建3個生產者子進程，2個消費者子進程。這5個進程將通過消息隊列通信。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";$childList = array();
// 創建消息隊列,以及定義消息類型(類似于數據庫中的庫)
$id = ftok(__FILE__,'m');
$msgQueue = msg_get_queue($id);
const MSG_TYPE = 1;
// 生產者
function producer(){global $msgQueue;$pid = posix_getpid();$repeatNum = 5;for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {$str = "({$pid})progress create! {$i}";msg_send($msgQueue,MSG_TYPE,$str);$rand = rand(1,3);sleep($rand);}
}
// 消費者
function consumer(){global $msgQueue;$pid = posix_getpid();$repeatNum = 6;for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {$rel = msg_receive($msgQueue,MSG_TYPE,$msgType,1024,$message);echo "{$message} | consumer({$pid}) destroy \n";$rand = rand(1,3);sleep($rand);}
}
function createProgress($callback){$pid = pcntl_fork();if ( $pid == -1) {// 創建失敗exit("fork progress error!\n");} else if ($pid == 0) {// 子進程執行程序$pid = posix_getpid();$callback();exit("({$pid})child progress end!\n");}else{// 父進程執行程序return $pid;}
}
// 3個寫進程
for ($i = 0; $i < 3; $i ++ ) {$pid = createProgress('producer');$childList[$pid] = 1;echo "create producer child progress: {$pid} \n";
}
// 2個寫進程
for ($i = 0; $i < 2; $i ++ ) {$pid = createProgress('consumer');$childList[$pid] = 1;echo "create consumer child progress: {$pid} \n";
}
// 等待所有子進程結束
while(!empty($childList)){$childPid = pcntl_wait($status);if ($childPid > 0){unset($childList[$childPid]);}
}
echo "({$parentPid})main progress end!\n";由于消息隊列去數據是，只有一個進程能去到，所以不需要額外的鎖或信號量。
2. 信號量與共享內存
信號量：是系統提供的一種原子操作，一個信號量，同時只有你個進程能操作。一個進程獲得了某個信號量，就必須被該進程釋放掉。
共享內存：是系統在內存中開辟的一塊公共的內存區域，任何一個進程都可以訪問，在同一時刻，可以有多個進程訪問該區域，為了保證數據的一致性，需要對該內存區域加鎖或信號量。
以下，創建多個進程修改內存中的同一個值。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";
$childList = array();// 創建共享內存,創建信號量,定義共享key
$shm_id = ftok(__FILE__,'m');
$sem_id = ftok(__FILE__,'s');
$shareMemory = shm_attach($shm_id);
$signal = sem_get($sem_id);
const SHARE_KEY = 1;
// 生產者
function producer(){global $shareMemory;global $signal;$pid = posix_getpid();$repeatNum = 5;for ( $i = 1; $i <= $repeatNum; $i++) {// 獲得信號量sem_acquire($signal);if (shm_has_var($shareMemory,SHARE_KEY)){// 有值,加一$count = shm_get_var($shareMemory,SHARE_KEY);$count ++;shm_put_var($shareMemory,SHARE_KEY,$count);echo "({$pid}) count: {$count}\n";}else{// 無值,初始化shm_put_var($shareMemory,SHARE_KEY,0);echo "({$pid}) count: 0\n";}// 用完釋放sem_release($signal);$rand = rand(1,3);sleep($rand);}
}
function createProgress($callback){$pid = pcntl_fork();if ( $pid == -1) {// 創建失敗exit("fork progress error!\n");} else if ($pid == 0) {// 子進程執行程序$pid = posix_getpid();$callback();exit("({$pid})child progress end!\n");}else{// 父進程執行程序return $pid;}
}
// 3個寫進程
for ($i = 0; $i < 3; $i ++ ) {$pid = createProgress('producer');$childList[$pid] = 1;echo "create producer child progress: {$pid} \n";
}
// 等待所有子進程結束
while(!empty($childList)){$childPid = pcntl_wait($status);if ($childPid > 0){unset($childList[$childPid]);}
}
// 釋放共享內存與信號量
shm_remove($shareMemory);
sem_remove($signal);
echo "({$parentPid})main progress end!\n";3.信號
信號是一種系統調用。通常我們用的kill命令就是發送某個信號給某個進程的。具體有哪些信號可以在liunx/mac中運行kill -l查看。下面這個例子中，父進程等待5秒鐘，向子進程發送sigint信號。子進程捕獲信號，掉信號處理函數處理。
$parentPid = posix_getpid();
echo "parent progress pid:{$parentPid}\n";// 定義一個信號處理函數
function sighandler($signo) {$pid = posix_getpid();echo "{$pid} progress,oh no ,I'm killed!\n";exit(1);
}$pid = pcntl_fork();
if ( $pid == -1) {// 創建失敗exit("fork progress error!\n");
} else if ($pid == 0) {// 子進程執行程序// 注冊信號處理函數declare(ticks=10);pcntl_signal(SIGINT, "sighandler");$pid = posix_getpid();while(true){echo "{$pid} child progress is running!\n";sleep(1);}exit("({$pid})child progress end!\n");
}else{// 父進程執行程序$childList[$pid] = 1;// 5秒后,父進程向子進程發送sigint信號.sleep(5);posix_kill($pid,SIGINT);sleep(5);
}
echo "({$parentPid})main progress end!\n";4.管道（有名管道）
管道是比較常用的多進程通信手段，管道分為無名管道與有名管道，無名管道只能用于具有親緣關系的進程間通信，而有名管道可以用于同一主機上任意進程。這里只介紹有名管道。下面的例子，子進程寫入數據，父進程讀取數據。
// 定義管道路徑,與創建管道
$pipe_path = '/data/test.pipe';
if(!file_exists($pipe_path)){if(!posix_mkfifo($pipe_path,0664)){exit("create pipe error!");}
}
$pid = pcntl_fork();
if($pid == 0){// 子進程,向管道寫數據$file = fopen($pipe_path,'w');while (true){fwrite($file,'hello world');$rand = rand(1,3);sleep($rand);}exit('child end!');
}else{// 父進程,從管道讀數據$file = fopen($pipe_path,'r');while (true){$rel = fread($file,20);echo "{$rel}\n";$rand = rand(1,2);sleep($rand);}
}5.socket
socket即我們常說的套接字編程。這個待補充。
