在一個多任務的計算機操作系統中,守護進程是一種在后臺執行的計算機程序。此類程序會被以進程的形式初始化。守護進程程序的名稱通常以字母“d”結尾:例如,syslogd就是指管理系統日志的守護進程。
daemon 程序是一直運行的服務端程序,又稱為守護進程。通常在系統后臺運行,沒有控制終端不與前臺交互,daemon 程序一般作為系統服務使用。daemon 是長時間運行的進程,通常在系統啟動后就運行,在系統關閉時才結束。一般說Daemon程序在后臺運行,是因為它沒有控制終端,無法和前臺的用戶交互。daemon程序一般都作為服務程序使用,等待客戶端程序與它通信。我們也把運行的daemon程序稱作守護進程。
通常,守護進程沒有任何存在的父進程(即PPID=1),且在UNIX系統進程層級中直接位于init之下。守護進程程序通常通過如下方法使自己成為守護進程:對一個子進程運行fork,然后使其父進程立即終止,使得這個子進程能在init下運行。這種方法通常被稱為“脫殼”。
系統通常在啟動時一同起動守護進程。守護進程為對網絡請求,硬件活動等進行響應,或其他通過某些任務對其他html' target='_blank'>應用程序的請求進行回應提供支持。守護進程也能夠對硬件進行配置(如在某些Linux系統上的devfsd),運行計劃任務(例如cron),以及運行其他任務。每個進程都有一個父進程,子進程退出,父進程能得到子進程退出的狀態。
守護進程簡單地說就是可以脫離終端而在后臺運行的進程 . 這在Linux中是非常常見的一種進程 , 比如apache或者mysql等服務啟動后 , 就會以守護進程的方式進駐在內存中 。守護程序是在后臺運行的應用程序,而不是由用戶直接操作。守護進程的例子是Cron和MySQL。 使用PHP守護進程非常簡單,并且需要使用PHP 4.1或更高版本編譯參數:--enable-pcntl
假如有個耗時間的任務需要跑在后臺 : 將所有mysql中user表中的2000萬用戶全部導入到redis中做預熱緩存 , 那么這個任務估計一時半會是不會結束的 , 這個時候就需要編寫一個php腳本以daemon形式運行在系統中 , 結束后自動推出。
在Linux中 , 有三種方式實現腳本后臺化 :1 . 在命令后添加一個 符號比如 php task.php . 這個方法的缺點在于 如果terminal終端關閉 , 無論是正常關閉還是非正常關閉 , 這個php進程都會隨著終端關閉而關閉 , 其次是代碼中如果有echo或者print_r之類的輸出文本 , 會被輸出到當前的終端窗口中 。
2 . 使用nohup命令比如 nohup php task.php . 默認情況下 , 代碼中echo或者print_r之類輸出的文本會被輸出到php代碼同級目錄的nohup.out文件中 . 如果你用exit命令或者關閉按鈕等正常手段關閉終端 , 該進程不會被關閉 , 依然會在后臺持續運行 . 但是如果終端遇到異常退出或者終止 , 該php進程也會隨即退出 . 本質上 , 也并非穩定可靠的daemon方案 。
3 . 通過 pcntl 與 posix 擴展實現
編程中需要注意的地方有:
通過二次 pcntl_fork() 以及 posix_setsid 讓主進程脫離終端通過 pcntl_signal() 忽略或者處理 SIGHUP 信號多進程程序需要通過二次 pcntl_fork() 或者 pcntl_signal() 忽略 SIGCHLD 信號防止子進程變成 Zombie 進程通過 umask() 設定文件權限掩碼,防止繼承文件權限而來的權限影響功能將運行進程的 STDIN/STDOUT/STDERR 重定向到 /dev/null 或者其他流上daemon有如下特征:
沒有終端后臺運行父進程 pid 為1想要查看運行中的守護進程可以通過 ps -ax 或者 ps -ef 查看,其中 -x 表示會列出沒有控制終端的進程。
fork 系統調用fork 系統調用用于復制一個與父進程幾乎完全相同的進程,新生成的子進程不同的地方在于與父進程有著不同的 pid 以及有不同的內存空間,根據代碼邏輯實現,父子進程可以完成一樣的工作,也可以不同。子進程會從父進程中繼承比如文件描述符一類的資源。
PHP 中的 pcntl 擴展中實現了 pcntl_fork() 函數,用于在 PHP 中 fork 新的進程。
setsid 系統調用setsid 系統調用則用于創建一個新的會話并設定進程組 id。這里有幾個概念:會話,進程組。
在 Linux 中,用戶登錄產生一個會話(Session),一個會話中包含一個或者多個進程組,一個進程組又包含多個進程。每個進程組有一個組長(Session Leader),它的 pid 就是進程組的組 id。進程組長一旦打開一個終端,這一個終端就被稱為控制終端。一旦控制終端發生異常(斷開、硬件錯誤等),會發出信號到進程組組長。
后臺運行程序(如 shell 中以 結尾執行指令)在終端關閉之后也會被殺死,就是沒有處理好控制終端斷開時發出的SIGHUP信號,而SIGHUP信號對于進程的默認行為則是退出進程。
調用 setsid 系統調用之后,會讓當前的進程新建一個進程組,如果在當前進程中不打開終端的話,那么這一個進程組就不會存在控制終端,也就不會出現因為關閉終端而殺死進程的問題。
PHP 中的 posix 擴展中實現了 posix_setsid() 函數,用于在 PHP 中設定新的進程組。
二次 fork 的作用首先,setsid 系統調用不能由進程組組長調用,會返回-1。
二次 fork 操作的樣例代碼如下:
$pid1 = pcntl_fork();if ($pid1 0) {
// 父進程會得到子進程號,所以這里是父進程執行的邏輯 exit( parent process. 1 . /n } else if ($pid1 0) { exit( Failed to fork 1/n if (-1 == posix_setsid()) { exit( Failed to setsid/n $pid2 = pcntl_fork();if ($pid2 0) { exit( parent process. 2 . /n } else if ($pid2 0) { exit( Failed to fork 2/n }
pcntl_fork() 函數創建一個子進程,這個子進程僅PID(進程號) 和PPID(父進程號)與其父進程不同。
返回值
成功時,在父進程執行線程內返回產生的子進程的PID,在子進程執行線程內返回 0,失敗時,在 父進程上下文返回 -1,不會創建子進程,并且會引發一個PHP錯誤。
假定我們在終端中執行應用程序,進程為 a,第一次 fork 會生成子進程 b,如果 fork 成功,父進程 a 退出。b 作為孤兒進程,被 init 進程托管。
此時,進程 b 處于進程組 a 中,進程 b 調用 posix_setsid 要求生成新的進程組,調用成功后當前進程組變為 b。
php fork2.php parent process. 1parent process. 2
此時進程 b 事實上已經脫離任何的控制終端,例程:
cli_set_process_title( process_a $pidA = pcntl_fork();if ($pidA 0) { exit(0);} else if ($pidA 0) { exit(1);cli_set_process_title( process_b if (-1 === posix_setsid()) { exit(2);while(true) { sleep(1);}
執行程序之后:
$ php cli-title.php $ ps ax | grep -v grep | grep -E process_|PID PID TTY STAT TIME COMMAND15725 ? Ss 0:00 process_b
重新打開一個shell窗口,效果一樣,都在呢
從 ps 的結果來看,process_b 的 TTY 已經變成了 ?,即沒有對應的控制終端。
代碼走到這里,似乎已經完成了功能,關閉終端之后 process_b 也沒有被殺死,但是為什么還要進行第二次 fork 操作呢?
StackOverflow 上的一個回答寫的很好:
The second fork(2) is there to ensure that the new process is not a session leader, so it won’t be able to (accidentally) allocate a controlling terminal, since daemons are not supposed to ever have a controlling terminal.
這是為了防止實際的工作的進程主動關聯或者意外關聯控制終端,再次 fork 之后生成的新進程由于不是進程組組長,是不能申請關聯控制終端的。
綜上,二次 fork 與 setsid 的作用是生成新的進程組,防止工作進程關聯控制終端。
寫一個demo測試下
?php// 第一次fork系統調用$pid_A = pcntl_fork();// 父進程 和 子進程 都會執行下面代碼if ($pid_A 0) { // 錯誤處理: 創建子進程失敗時返回-1. exit( A fork error } else if ($pid_A 0) { // 父進程會得到子進程號,所以這里是父進程執行的邏輯 exit( A parent process exit /n // B 作為孤兒進程,被 init 進程托管,此時,進程 B 處于進程組 A 中// 子進程得到的$pid為0, 所以以下是子進程執行的邏輯,受控制終端的影響,控制終端關閉則這里也會退出// [子進程] 控制終端未關閉前,將當前子進程提升會會話組組長,及進程組的leader// 進程 B 調用 posix_setsid 要求生成新的進程組,調用成功后當前進程組變為 Bif (-1 == posix_setsid()) { exit( Failed to setsid/n // 此時進程 B 已經脫離任何的控制終端// [子進程] 這時候在【進程組B】中,重新fork系統調用(二次fork)$pid_B = pcntl_fork();if ($pid_B 0) { exit( B fork error } else if ($pid_B 0) { exit( B parent process exit /n // [新子進程] 這里是新生成的進程組,不受控制終端的影響,寫寫自己的業務邏輯代碼for ($i = 1; $i = 100; $i++) { sleep(1); file_put_contents( daemon.log ,$i . -- . date( Y-m-d H:i:s , time()) . /n ,FILE_APPEND);}
Window 下跑回直接拋出異常
php runtime/daemon.phpPHP Fatal error: Uncaught Error: Call to undefined function pcntl_fork() in D:/phpStudy/PHPTutorial/WWW/notes/runtime/daemon.php:13Stack trace:#0 {main} thrown in D:/phpStudy/PHPTutorial/WWW/notes/runtime/daemon.php on line 13
Linux 下執行,輸出結果
php daemon.php所以,現在即使關閉了終端,改腳本任然在后臺守護進程運行
...97--2018-09-07 03:50:0998--2018-09-07 03:50:1099--2018-09-07 03:50:11100--2018-09-07 03:50:12
相關教程:PHP視頻教程
以上就是PHP7實現daemon守護進程詳解的詳細內容,PHP教程
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