Swoole的多进程模块

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

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！