php實現多進程、多線程

　　孤兒進程：一個父進程退出，而它的一個或多個子進程還在運行，那么那些子進程將成為孤兒進程。孤兒進程將被init進程(進程號為1)所收養，並由init進程對它們完成狀態收集工作。

　　僵屍進程：一個進程使用fork創建子進程，如果子進程退出，而父進程並沒有調用wait或waitpid獲取子進程的狀態信息，那么子進程的進程描述符仍然保存在系統中。這種進程稱之為僵死進程。

　　僵屍進程危害：如果進程不調用wait / waitpid的話， 那么保留的那段信息就不會釋放，其進程號就會一直被占用，但是系統所能使用的進程號是有限的，如果大量的產生僵死進程，將因為沒有可用的進程號而導致系統不能產生新的進程. 此即為僵屍進程的危害，應當避免。任何一個子進程(init除外)在exit()之后，並非馬上就消失掉，而是留下一個稱為僵屍進程(Zombie)的數據結構，等待父進程處理。

　　已經產生的僵屍進程，解決方法：kill掉父進程，它產生的僵死進程就變成了孤兒進 程，這些孤兒進程會被init進程接管，init進程會wait()這些孤兒進程，釋放它們占用的系統進程表中的資源。

　　僵屍進程解決辦法

　　（1）通過信號機制

　　　　子進程退出時向父進程發送SIGCHILD信號，父進程處理SIGCHILD信號。在信號處理函數中調用wait進行處理僵屍進程。

　　（2）fork兩次
　　　　《Unix 環境高級編程》8.6節說的非常詳細。原理是將子進程成為孤兒進程，從而其的父進程變為init進程，通過init進程可以處理僵屍進程。

 

 

 

多進程與多線程比較

對比維度	多進程	多線程	總結
數據共享、同步	數據共享復雜，需要用IPC；數據是分開的，同步簡單	因為共享進程數據，數據共享簡單，但也是因為這個原因導致同步復雜	各有優勢
內存、CPU	占用內存多，切換復雜，CPU利用率低	占用內存少，切換簡單，CPU利用率高	線程占優
創建銷毀、切換	創建銷毀、切換復雜，速度慢	創建銷毀、切換簡單，速度很快	線程占優
編程、調試	編程簡單，調試簡單	編程復雜，調試復雜	進程占優
可靠性	進程間不會互相影響	一個線程掛掉將導致整個進程掛掉	進程占優
分布式	適應於多核、多機分布式；如果一台機器不夠，擴展到多台機器比較簡單	適應於多核分布式	進程占優

1）需要頻繁創建銷毀的優先用線程

原因請看上面的對比。

這種原則最常見的應用就是Web服務器了，來一個連接建立一個線程，斷了就銷毀線程，要是用進程，創建和銷毀的代價是很難承受的

2）需要進行大量計算的優先使用線程

所謂大量計算，當然就是要耗費很多CPU，切換頻繁了，這種情況下線程是最合適的。

這種原則最常見的是圖像處理、算法處理。

3）強相關的處理用線程，弱相關的處理用進程

什么叫強相關、弱相關？理論上很難定義，給個簡單的例子就明白了。

一般的Server需要完成如下任務：消息收發、消息處理。“消息收發”和“消息處理”就是弱相關的任務，而“消息處理”里面可能又分為“消息解碼”、“業務處理”，這兩個任務相對來說相關性就要強多了。因此“消息收發”和“消息處理”可以分進程設計，“消息解碼”、“業務處理”可以分線程設計。

當然這種划分方式不是一成不變的，也可以根據實際情況進行調整。

4）可能要擴展到多機分布的用進程，多核分布的用線程

原因請看上面對比。

5）都滿足需求的情況下，用你最熟悉、最拿手的方式

至於“數據共享、同步”、“編程、調試”、“可靠性”這幾個維度的所謂的“復雜、簡單”應該怎么取舍，我只能說：沒有明確的選擇方法。但我可以告訴你一個選擇原則：如果多進程和多線程都能夠滿足要求，那么選擇你最熟悉、最拿手的那個。 

需要提醒的是：雖然我給了這么多的選擇原則，但實際應用中基本上都是“進程+線程”的結合方式，千萬不要真的陷入一種非此即彼的誤區。

 

消耗資源：

從內核的觀點看，進程的目的就是擔當分配系統資源（CPU時間、內存等）的基本單位。線程是進程的一個執行流，是CPU調度和分派的基本單位，它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。

線程，它們彼此之間使用相同的地址空間，共享大部分數據，啟動一個線程所花費的空間遠遠小於啟動一個進程所花費的空間，而且，線程間彼此切換所需的時間也遠遠小於進程間切換所需要的時間。據統計，總的說來，一個進程的開銷大約是一個線程開銷的30倍左右，當然，在具體的系統上，這個數據可能會有較大的區別。

通訊方式：

進程之間傳遞數據只能是通過通訊的方式，即費時又不方便。線程時間數據大部分共享（線程函數內部不共享），快捷方便。但是數據同步需要鎖對於static變量尤其注意

線程自身優勢：

提高應用程序響應；使多CPU系統更加有效。操作系統會保證當線程數不大於CPU數目時，不同的線程運行於不同的CPU上；

改善程序結構。一個既長又復雜的進程可以考慮分為多個線程，成為幾個獨立或半獨立的運行部分，這樣的程序會利於理解和修改。

 

1. [代碼]PHP實現多進程並行操作(可做守護進程) 

/**
 * 入口函數
 * 將此文件保存為 ProcessOpera.php
 * 在terminal中運行 /usr/local/php/bin/php ProcessOpera.php & 
 * 查看進程 ps aux|grep php
 */
 
 
ProcessOpera("runCode", array(), 8);
 
/**
 * run Code
 */
function runCode($opt = array()) {
   //需要在守護進程中運行的代碼
}
 
/**
 * $func為子進程執行具體事物的函數名稱
 * $opt為$func的參數 數組形式
 * $pNum 為fork的子進程數量
 */
function ProcessOpera($func, $opts = array(), $pNum = 1) {
    while(true) {
        $pid = pcntl_fork();
        if($pid == -1) {
            exit("pid fork error");
        }   
        if($pid) {
            static $execute = 0;
            $execute++;
            if($execute >= $pNum) {
                pcntl_wait($status);
                $execute--;
            }   
        } else {
            while(true) {
                //somecode
                $func($opts);
                sleep(1);
            }   
            exit(0);
        }   
    }   
}

 

2. [代碼]PHP實現多線程操作 

class My extends Thread {
    protected $name;
    public $runing;
    function __construct($name){
        $this->runing=1;
        $this->param=0;
        $this->name=$name;
    }
    public function run() {
        while($this->runing){
            if($this->param){
                $time=rand(1,5);
                echo 'I am thread '.$this->name.',pid: '.$this->getCreatorId().",param: {$this->param},need {$time}s\n"; 
                sleep($time);
                $this->param=0;
            }else{
                echo "Thread {$this->name} waiting...\n";
            }
            sleep(1);
        }
    }
}
$pool=array();
$pool[]=new My('a');
$pool[]=new My('b');
$pool[]=new My('c');
//開啟所有線程
foreach ($pool as $w) {
    $w->start();
}
//派發任務
unset($w);
for($i=1;$i<10;$i++){
    $woker_content=$i;
    while(1){
        foreach($pool as $w){
            if(!$w->param){
                $w->param=$woker_content;
                echo "Thread {$w->name} empty,put param {$woker_content}.\n";
                break 2;
            }
        }
        sleep(1);    
    }
}

unset($w);
while(count($pool)){
    foreach ($pool as $k => $w) {
        if(!$w->param){
            $w->runing=false;
            unset($pool[$k]);
            echo "Thread {$w->name} end,exit！\n";
        }
    }
    sleep(1);
}

echo 'All thread end!';