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2019
07-06

Swoole_process实现进程池的方法

Swoole 的进程之间有两种通信方式,一种是消息队列(queue),另一种是管道(pipe),对swoole_process 的研究在swoole中显得尤为重要。


预备知识

IO多路复用

swoole 中的io多路复用表现为底层的 epoll进程模型,在C语言中表现为 epoll 函数。


epoll 模型下会持续监听自己名下的素有socket 描述符 fd

当触发了 socket 监听的事件时,epoll 函数才会响应,并返回所有监听该时间的 socket 集合

epoll 的本质是阻塞IO,它的优点在于能同事处理大量socket连接


Event loop 事件循环

swoole 对 epoll 实现了一个Reactor线程模型封装,设置了read事件和write事件的监听回调函数。(详见swoole_event_add)


Event loop 是一个Reactor线程,其中运行了一个epoll实例。

通过swoole_event_add将socket描述符的一个事件添加到epoll监听中,事件发生时将执行回调函数

不可用于fpm环境下,因为fpm在任务结束时可能会关掉进程。


swoole_process

基于C语言封装的进程管理模块,方便php来调用

内置管道、消息队列接口,方便实现进程间通信


我们在php-fpm.conf配置文件中发现,php-fpm中有两种进程池管理设置。

静态模式 即初始化固定的进程数,当来了一个请求时,从中选取一个进程来处理。

动态模式 指定最小、最大进程数,当请求量过大,进程数不超过最大限制时,新增线程去处理请求


接下来用swoole代码来实现,这里只是为理解swoole_process、进程间通信、定时器等使用,实际情况使用封装好的swoole_server来实现task任务队列池会更方便。

假如有个定时投递的任务队列:

<?php /**  * 动态进程池,类似fpm  * 动态新建进程  * 有初始进程数,最小进程数,进程不够处理时候新建进程,不超过最大进程数  */ // 一个进程定时投递任务 /**  * 1. tick  * 2. process及其管道通讯  * 3. event loop 事件循环  */ class processPool {   private $pool;   /**    * @var swoole_process[] 记录所有worker的process对象    */   private $workers = [];   /**    * @var array 记录worker工作状态    */   private $used_workers = [];   /**    * @var int 最小进程数    */   private $min_woker_num = 5;   /**    * @var int 初始进程数    */   private $start_worker_num = 10;   /**    * @var int 最大进程数    */   private $max_woker_num = 20;   /**    * 进程闲置销毁秒数    * @var int    */   private $idle_seconds = 5;   /**    * @var int 当前进程数    */   private $curr_num;   /**    * 闲置进程时间戳    * @var array    */   private $active_time = [];   public function __construct()   {     $this->pool = new swoole_process(function () {       // 循环建立worker进程       for ($i = 0; $i < $this->start_worker_num; $i++) {         $this->createWorker();       }       echo '初始化进程数:' . $this->curr_num . PHP_EOL;       // 每秒定时往闲置的worker的管道中投递任务       swoole_timer_tick(1000function ($timer_id) {         static $count = 0;         $count++;         $need_create = true;         foreach ($this->used_workers as $pid => $used) {           if ($used == 0) {             $need_create = false;             $this->workers[$pid]->write($count . ' job');             // 标记使用中             $this->used_workers[$pid] = 1;             $this->active_time[$pid] = time();             break;           }         }         foreach ($this->used_workers as $pid => $used)           // 如果所有worker队列都没有闲置的,则新建一个worker来处理           if ($need_create && $this->curr_num < $this->max_woker_num) {             $new_pid = $this->createWorker();             $this->workers[$new_pid]->write($count . ' job');             $this->used_workers[$new_pid] = 1;             $this->active_time[$new_pid] = time();           }         // 闲置超过一段时间则销毁进程         foreach ($this->active_time as $pid => $timestamp) {           if ((time() - $timestamp) > $this->idle_seconds && $this->curr_num > $this->min_woker_num) {             // 销毁该进程             if (isset($this->workers[$pid]) && $this->workers[$pid] instanceof swoole_process) {               $this->workers[$pid]->write('exit');               unset($this->workers[$pid]);               $this->curr_num = count($this->workers);               unset($this->used_workers[$pid]);               unset($this->active_time[$pid]);               echo "{$pid} destroyed\n";               break;             }           }         }         echo "任务{$count}/{$this->curr_num}\n";         if ($count == 20) {           foreach ($this->workers as $pid => $worker) {             $worker->write('exit');           }           // 关闭定时器           swoole_timer_clear($timer_id);           // 退出进程池           $this->pool->exit(0);           exit();         }       });     });     $master_pid = $this->pool->start();     echo "Master $master_pid start\n";     while ($ret = swoole_process::wait()) {       $pid = $ret['pid'];       echo "process {$pid} existed\n";     }   }   /**    * 创建一个新进程    * @return int 新进程的pid    */   public function createWorker()   {     $worker_process = new swoole_process(function (swoole_process $worker) {       // 给子进程管道绑定事件       swoole_event_add($worker->pipe, function ($pipe) use ($worker) {         $data = trim($worker->read());         if ($data == 'exit') {           $worker->exit(0);           exit();         }         echo "{$worker->pid} 正在处理 {$data}\n";         sleep(5);         // 返回结果,表示空闲         $worker->write("complete");       });     });     $worker_pid = $worker_process->start();     // 给父进程管道绑定事件     swoole_event_add($worker_process->pipe, function ($pipe) use ($worker_process) {       $data = trim($worker_process->read());       if ($data == 'complete') {         // 标记为空闲 //        echo "{$worker_process->pid} 空闲了\n";         $this->used_workers[$worker_process->pid] = 0;       }     });     // 保存process对象     $this->workers[$worker_pid] = $worker_process;     // 标记为空闲     $this->used_workers[$worker_pid] = 0;     $this->active_time[$worker_pid] = time();     $this->curr_num = count($this->workers);     return $worker_pid;   } } new processPool();

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