PHP超時處理全面總結

【原創】PHP超時處理全面總結

作者:heiyeluren

博客:http://blog.csdn.net/heiyeshuwu

時間:2012/8/8

【 概述 】

在PHP開發中工作裏非常多使用到超時處理到超時的場合,我說幾個場景:

1. 異步獲取數據如果某個後端數據源獲取不成功則跳過,不影響整個頁面展現

2. 爲了保證Web服務器不會因爲當個頁面處理性能差而導致無法訪問其他頁面,則會對某些頁面操作設置

3. 對於某些上傳或者不確定處理時間的場合,則需要對整個流程中所有超時設置爲無限,否則任何一個環節設置不當,都會導致莫名執行中斷

4. 多個後端模塊(MySQL、Memcached、HTTP接口),爲了防止單個接口性能太差,導致整個前面獲取數據太緩慢,影響頁面打開速度,引起雪崩

5. 。。。很多需要超時的場合

這些地方都需要考慮超時的設定,但是PHP中的超時都是分門別類,各個處理方式和策略都不同,爲了系統的描述,我總結了PHP中常用的超時處理的總結。

【Web服務器超時處理】

[ Apache ]

一般在性能很高的情況下,缺省所有超時配置都是30秒,但是在上傳文件,或者網絡速度很慢的情況下,那麼可能觸發超時操作。

目前 apache fastcgi php-fpm 模式 下有三個超時設置:

fastcgi 超時設置:

修改 httpd.conf 的fastcgi連接配置,類似如下:

<IfModule mod_fastcgi.c>

    FastCgiExternalServer /home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi -socket /home/forum/php5/etc/php-fpm.sock

    ScriptAlias /fcgi-bin/ "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/"

    AddHandler php-fastcgi .php

    Action php-fastcgi /fcgi-bin/php-cgi

    AddType application/x-httpd-php .php

</IfModule>

缺省配置是 30s,如果需要定製自己的配置,需要修改配置,比如修改爲100秒:(修改後重啓 apache):

<IfModule mod_fastcgi.c>

    FastCgiExternalServer /home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi -socket /home/forum/php5/etc/php-fpm.sock  -idle-timeout 100

    ScriptAlias /fcgi-bin/ "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/"

    AddHandler php-fastcgi .php

    Action php-fastcgi /fcgi-bin/php-cgi

    AddType application/x-httpd-php .php

</IfModule>

如果超時會返回500錯誤,斷開跟後端php服務的連接,同時記錄一條apache錯誤日誌:

[Thu Jan 27 18:30:15 2011] [error] [client 10.81.41.110] FastCGI: comm with server "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi" aborted: idle timeout (30 sec)

[Thu Jan 27 18:30:15 2011] [error] [client 10.81.41.110] FastCGI: incomplete headers (0 bytes) received from server "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi"

其他 fastcgi 配置參數說明:

IdleTimeout 發呆時限

ProcessLifeTime 一個進程的最長生命週期,過期之後無條件kill

MaxProcessCount 最大進程個數

DefaultMinClassProcessCount 每個程序啓動的最小進程個數

DefaultMaxClassProcessCount 每個程序啓動的最大進程個數

IPCConnectTimeout 程序響應超時時間

IPCCommTimeout 與程序通訊的最長時間,上面的錯誤有可能就是這個值設置過小造成的

MaxRequestsPerProcess 每個進程最多完成處理個數,達成後自殺

[ Lighttpd ]

配置:lighttpd.conf

Lighttpd配置中,關於超時的參數有如下幾個(篇幅考慮,只寫讀超時,寫超時參數同理):

主要涉及選項:

server.max-keep-alive-idle = 5

server.max-read-idle = 60

server.read-timeout = 0

server.max-connection-idle = 360

--------------------------------------------------

# 每次keep-alive 的最大請求數, 默認值是16

server.max-keep-alive-requests = 100

# keep-alive的最長等待時間, 單位是秒,默認值是5

server.max-keep-alive-idle = 1200

# lighttpd的work子進程數,默認值是0,單進程運行

server.max-worker = 2

# 限制用戶在發送請求的過程中,最大的中間停頓時間(單位是秒),

# 如果用戶在發送請求的過程中(沒發完請求),中間停頓的時間太長,lighttpd會主動斷開連接

# 默認值是60(秒)

server.max-read-idle = 1200

# 限制用戶在接收應答的過程中,最大的中間停頓時間(單位是秒),

# 如果用戶在接收應答的過程中(沒接完),中間停頓的時間太長,lighttpd會主動斷開連接

# 默認值是360(秒)

server.max-write-idle = 12000

# 讀客戶端請求的超時限制,單位是秒, 配爲0表示不作限制

# 設置小於max-read-idle時,read-timeout生效

server.read-timeout = 0

# 寫應答頁面給客戶端的超時限制,單位是秒,配爲0表示不作限制

# 設置小於max-write-idle時,write-timeout生效

server.write-timeout = 0

# 請求的處理時間上限,如果用了mod_proxy_core,那就是和後端的交互時間限制, 單位是秒

server.max-connection-idle = 1200

--------------------------------------------------

 

說明:

對於一個keep-alive連接上的連續請求,發送第一個請求內容的最大間隔由參數max-read-idle決定,從第二個請求起,發送請求內容的最大間隔由參數max-keep-alive-idle決定。請求間的間隔超時也由max-keep-alive-idle決定。發送請求內容的總時間超時由參數read-timeout決定。Lighttpd與後端交互數據的超時由max-connection-idle決定。

延伸閱讀:

http://www.snooda.com/read/244

[ Nginx ]

配置:nginx.conf

http {

    #Fastcgi: (針對後端的fastcgi 生效, fastcgi 不屬於proxy模式)

    fastcgi_connect_timeout 5;    #連接超時

    fastcgi_send_timeout 10;       #寫超時

    fastcgi_read_timeout 10;        #讀取超時

    #Proxy: (針對proxy/upstreams的生效)

    proxy_connect_timeout 15s;    #連接超時

    proxy_read_timeout 24s;          #讀超時

    proxy_send_timeout 10s;         #寫超時

}

說明:

Nginx 的超時設置倒是非常清晰容易理解,上面超時針對不同工作模式,但是因爲超時帶來的問題是非常多的。

延伸閱讀:

http://hi.baidu.com/pibuchou/blog/item/a1e330dd71fb8a5995ee3753.html

http://hi.baidu.com/pibuchou/blog/item/7cbccff0a3b77dc60b46e024.html

http://hi.baidu.com/pibuchou/blog/item/10a549818f7e4c9df703a626.html

http://www.apoyl.com/?p=466

【PHP本身超時處理】

[ PHP-fpm ]

配置:php-fpm.conf

<?xml version="1.0" ?>

<configuration>

//...

  Sets the limit on the number of simultaneous requests that will be served.

  Equivalent to Apache MaxClients directive.

  Equivalent to PHP_FCGI_CHILDREN environment in original php.fcgi

  Used with any pm_style.

  #php-cgi的進程數量

  <value name="max_children">128</value>

  The timeout (in seconds) for serving a single request after which the worker process will be terminated

  Should be used when 'max_execution_time' ini option does not stop script execution for some reason

  '0s' means 'off'

#php-fpm 請求執行超時時間,0s爲永不超時,否則設置一個 Ns 爲超時的秒數

  <value name="request_terminate_timeout">0s</value>

  The timeout (in seconds) for serving of single request after which a php backtrace will be dumped to slow.log file

  '0s' means 'off'

  <value name="request_slowlog_timeout">0s</value>

</configuration>

說明:

在 php.ini 中,有一個參數 max_execution_time 可以設置 PHP 腳本的最大執行時間,但是,在 php-cgi(php-fpm) 中,該參數不會起效。真正能夠控制 PHP 腳本最大執行時:

<value name="request_terminate_timeout">0s</value> 

就是說如果是使用 mod_php5.so 的模式運行 max_execution_time 是會生效的,但是如果是php-fpm模式中運行時不生效的。

 

延伸閱讀:

http://blog.s135.com/file_get_contents/

[ PHP ]

配置:php.ini

選項:

max_execution_time = 30

或者在代碼裏設置:

ini_set("max_execution_time", 30);

set_time_limit(30);

說明:

對當前會話生效,比如設置0一直不超時,但是如果php的 safe_mode 打開了,這些設置都會不生效。

效果一樣,但是具體內容需要參考php-fpm部分內容,如果php-fpm中設置了 request_terminate_timeout 的話,那麼 max_execution_time 就不生效。

【後端&接口訪問超時】

【HTTP訪問】

一般我們訪問HTTP方式很多,主要是:curl, socket, file_get_contents() 等方法。

如果碰到對方服務器一直沒有響應的時候,我們就悲劇了,很容易把整個服務器搞死,所以在訪問http的時候也需要考慮超時的問題。

[ CURL 訪問HTTP]

CURL 是我們常用的一種比較靠譜的訪問HTTP協議接口的lib庫,性能高,還有一些併發支持的功能等。

CURL:

curl_setopt($ch, opt) 可以設置一些超時的設置,主要包括:

*(重要) CURLOPT_TIMEOUT 設置cURL允許執行的最長秒數。  

*(重要) CURLOPT_TIMEOUT_MS 設置cURL允許執行的最長毫秒數。 (在cURL 7.16.2中被加入。從PHP 5.2.3起可使用。 )

CURLOPT_CONNECTTIMEOUT 在發起連接前等待的時間,如果設置爲0,則無限等待。 

CURLOPT_CONNECTTIMEOUT_MS 嘗試連接等待的時間,以毫秒爲單位。如果設置爲0,則無限等待。  在cURL 7.16.2中被加入。從PHP 5.2.3開始可用。 

CURLOPT_DNS_CACHE_TIMEOUT 設置在內存中保存DNS信息的時間,默認爲120秒。 

curl普通秒級超時:

        $ch = curl_init();

        curl_setopt($ch, CURLOPT_URL,$url);

        curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, 1);

        curl_setopt($ch, CURLOPT_TIMEOUT, 60);   //只需要設置一個秒的數量就可以

        curl_setopt($ch, CURLOPT_HTTPHEADER, $headers);

        curl_setopt($ch, CURLOPT_USERAGENT, $defined_vars['HTTP_USER_AGENT']);

curl普通秒級超時使用:

        curl_setopt($ch, CURLOPT_TIMEOUT, 60);

curl如果需要進行毫秒超時,需要增加:

        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_NOSIGNAL, 1L);

        或者是:

        curl_setopt ( $ch,  CURLOPT_NOSIGNAL, true); 是可以支持毫秒級別超時設置的

 

curl一個毫秒級超時的例子:

<?php

if (!isset($_GET['foo'])) {

        // Client

        $ch = curl_init('http://example.com/');

        curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, true);

        curl_setopt($ch, CURLOPT_NOSIGNAL, 1);    //注意,毫秒超時一定要設置這個

        curl_setopt($ch, CURLOPT_TIMEOUT_MS, 200);  //超時毫秒,cURL 7.16.2中被加入。從PHP 5.2.3起可使用

        $data = curl_exec($ch);

        $curl_errno = curl_errno($ch);

        $curl_error = curl_error($ch);

        curl_close($ch);

        if ($curl_errno > 0) {

                echo "cURL Error ($curl_errno): $curl_error\n";

        } else {

                echo "Data received: $data\n";

        }

} else {

        // Server

        sleep(10);

        echo "Done.";

}

?>

其他一些技巧:

1. 按照經驗總結是:cURL 版本 >= libcurl/7.21.0 版本,毫秒級超時是一定生效的,切記。

2. curl_multi的毫秒級超時也有問題。。單次訪問是支持ms級超時的,curl_multi並行調多個會不準

[流處理方式訪問HTTP]

除了curl,我們還經常自己使用fsockopen、或者是file操作函數來進行HTTP協議的處理,所以,我們對這塊的超時處理也是必須的。

一般連接超時可以直接設置,但是流讀取超時需要單獨處理。

自己寫代碼處理:

$tmCurrent = gettimeofday();

            $intUSGone = ($tmCurrent['sec'] - $tmStart['sec']) * 1000000

                    + ($tmCurrent['usec'] - $tmStart['usec']);

            if ($intUSGone > $this->_intReadTimeoutUS) {

                return false;

            }

或者使用內置流處理函數 stream_set_timeout() 和 stream_get_meta_data() 處理:

<?php

// Timeout in seconds

$timeout = 5;

$fp = fsockopen("example.com", 80, $errno, $errstr, $timeout);

if ($fp) {

        fwrite($fp, "GET / HTTP/1.0\r\n");

        fwrite($fp, "Host: example.com\r\n");

        fwrite($fp, "Connection: Close\r\n\r\n");

        stream_set_blocking($fp, true);   //重要,設置爲非阻塞模式

        stream_set_timeout($fp,$timeout);   //設置超時

        $info = stream_get_meta_data($fp);

        while ((!feof($fp)) && (!$info['timed_out'])) {

                $data .= fgets($fp, 4096);

                $info = stream_get_meta_data($fp);

                ob_flush;

                flush();

        }

        if ($info['timed_out']) {

                echo "Connection Timed Out!";

        } else {

                echo $data;

        }

}

file_get_contents 超時:

<?php

$timeout = array(

    'http' => array(

        'timeout' => 5 //設置一個超時時間,單位爲秒

    )

);

$ctx = stream_context_create($timeout);

$text = file_get_contents("http://example.com/", 0, $ctx);

?>

fopen 超時:

<?php

$timeout = array(

    'http' => array(

        'timeout' => 5 //設置一個超時時間,單位爲秒

    )

);

$ctx = stream_context_create($timeout);

if ($fp = fopen("http://example.com/", "r", false, $ctx)) {

  while( $c = fread($fp, 8192)) {

    echo $c;

  }

  fclose($fp);

}

?>

【MySQL】


php中的mysql客戶端都沒有設置超時的選項,mysqli和mysql都沒有,但是libmysql是提供超時選項的,只是我們在php中隱藏了而已。

那麼如何在PHP中使用這個操作捏,就需要我們自己定義一些MySQL操作常量,主要涉及的常量有:

MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT=11;

MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT=12;

這兩個,定義以後,可以使用 options 設置相應的值。

不過有個注意點,mysql內部實現:

1. 超時設置單位爲秒,最少配置1秒

2. 但mysql底層的read會重試兩次,所以實際會是 3 秒

重試兩次 + 自身一次 = 3倍超時時間,那麼就是說最少超時時間是3秒,不會低於這個值,對於大部分應用來說可以接受,但是對於小部分應用需要優化。

查看一個設置訪問mysql超時的php實例:

<?php

//自己定義讀寫超時常量

if (!defined('MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT')) {

        define('MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT',  11);

}

if (!defined('MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT')) {

        define('MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT', 12);

}

//設置超時

$mysqli = mysqli_init();

$mysqli->options(MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT, 3);

$mysqli->options(MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT, 1);

//連接數據庫

$mysqli->real_connect("localhost", "root", "root", "test");

if (mysqli_connect_errno()) {

   printf("Connect failed: %s/n", mysqli_connect_error());

   exit();

}

//執行查詢 sleep 1秒不超時

printf("Host information: %s/n", $mysqli->host_info);

if (!($res=$mysqli->query('select sleep(1)'))) {

    echo "query1 error: ". $mysqli->error ."/n";

} else {

    echo "Query1: query success/n";

}

//執行查詢 sleep 9秒會超時

if (!($res=$mysqli->query('select sleep(9)'))) {

    echo "query2 error: ". $mysqli->error ."/n";

} else {

    echo "Query2: query success/n";

}

$mysqli->close();

echo "close mysql connection/n";

?>

 

延伸閱讀:

http://blog.csdn.net/heiyeshuwu/article/details/5869813

【Memcached】

[PHP擴展]

php_memcache 客戶端:

連接超時:bool Memcache::connect ( string $host [, int $port [, int $timeout ]] )

在get和set的時候,都沒有明確的超時設置參數。

libmemcached 客戶端:在php接口沒有明顯的超時參數。

說明:所以說,在PHP中訪問Memcached是存在很多問題的,需要自己hack部分操作,或者是參考網上補丁。

[C&C++訪問Memcached]

客戶端:libmemcached 客戶端

說明:memcache超時配置可以配置小點,比如5,10個毫秒已經夠用了,超過這個時間還不如從數據庫查詢。

下面是一個連接和讀取set數據的超時的C++示例:

//創建連接超時(連接到Memcached)

memcached_st* MemCacheProxy::_create_handle()

{

        memcached_st * mmc = NULL;

        memcached_return_t prc;

        if (_mpool != NULL) {  // get from pool

          mmc = memcached_pool_pop(_mpool, false, &prc);

          if (mmc == NULL) {

            __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "get handle from pool error [%d]", (int)prc);

          }

          return mmc;

        }

        memcached_st* handle = memcached_create(NULL);

        if (handle == NULL){

          __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "create_handle error");

          return NULL;

        }

        // 設置連接/讀取超時

        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_HASH, MEMCACHED_HASH_DEFAULT);

        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_NO_BLOCK, _noblock);  //參數MEMCACHED_BEHAVIOR_NO_BLOCK爲1使超時配置生效,不設置超時會不生效,關鍵時候會悲劇的,容易引起雪崩

        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_CONNECT_TIMEOUT, _connect_timeout);  //連接超時

        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_RCV_TIMEOUT, _read_timeout);    //讀超時

        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_SND_TIMEOUT, _send_timeout);    //寫超時

        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_POLL_TIMEOUT, _poll_timeout);

        // 設置一致hash

        //      memcached_behavior_set_distribution(handle, MEMCACHED_DISTRIBUTION_CONSISTENT);

        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_DISTRIBUTION, MEMCACHED_DISTRIBUTION_CONSISTENT);

        memcached_return rc;

        for (uint i = 0; i < _server_count; i++){

          rc = memcached_server_add(handle, _ips[i], _ports[i]);

          if (MEMCACHED_SUCCESS != rc) {

            __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "add server [%s:%d] failed.", _ips[i], _ports[i]);

          }

        }

        _mpool = memcached_pool_create(handle, _min_connect, _max_connect);

        if (_mpool == NULL){

          __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "create_pool error");

          return NULL;

        }

        mmc = memcached_pool_pop(_mpool, false, &prc);

        if (mmc == NULL) {

          __LOG_WARNING__("MyMemCacheProxy", "get handle from pool error [%d]", (int)prc);

        }

        //__LOG_DEBUG__("MemCacheProxy", "get handle [%p]", handle);

        return mmc;

}

//設置一個key超時(set一個數據到memcached)

bool MemCacheProxy::_add(memcached_st* handle, unsigned int* key, const char* value, int len, unsigned int timeout)

{

        memcached_return rc;

        char tmp[1024];

        snprintf(tmp, sizeof (tmp), "%u#%u", key[0], key[1]);

        //有個timeout值

        rc = memcached_set(handle, tmp, strlen(tmp), (char*)value, len, timeout, 0);

        if (MEMCACHED_SUCCESS != rc){

          return false;

        }

        return true;

}

//Memcache讀取數據超時 (沒有設置)

libmemcahed 源碼中接口定義:

LIBMEMCACHED_API char *memcached_get(memcached_st *ptr,const char *key, size_t key_length,size_t *value_length,uint32_t *flags,memcached_return_t *error);

LIBMEMCACHED_API memcached_return_t memcached_mget(memcached_st *ptr,const char * const *keys,const size_t *key_length,size_t number_of_keys);

從接口中可以看出在讀取數據的時候,是沒有超時設置的。

 

延伸閱讀:

http://hi.baidu.com/chinauser/item/b30af90b23335dde73e67608

http://libmemcached.org/libMemcached.html

【如何實現超時】

程序中需要有超時這種功能,比如你單獨訪問一個後端Socket模塊,Socket模塊不屬於我們上面描述的任何一種的時候,它的協議也是私有的,那麼這個時候可能需要自己去實現一些超時處理策略,這個時候就需要一些處理代碼了。

[PHP中超時實現]

一、初級:最簡單的超時實現 (秒級超時)

思路很簡單:鏈接一個後端,然後設置爲非阻塞模式,如果沒有連接上就一直循環,判斷當前時間和超時時間之間的差異。

php socket 中實現原始的超時:(每次循環都當前時間去減,性能會很差,cpu佔用會較高)

<?

    $host = "127.0.0.1";

    $port = "80";

    $timeout = 15;  //timeout in seconds

    $socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP)

      or die("Unable to create socket\n");

    socket_set_nonblock($socket)     //務必設置爲阻塞模式

      or die("Unable to set nonblock on socket\n");

    $time = time();

    //循環的時候每次都減去相應值

    while (!@socket_connect($socket, $host, $port))    //如果沒有連接上就一直死循環

    {

      $err = socket_last_error($socket);

      if ($err == 115 || $err == 114)

      {

        if ((time() - $time) >= $timeout)    //每次都需要去判斷一下是否超時了

        {

          socket_close($socket);

          die("Connection timed out.\n");

        }

        sleep(1);

        continue;

      }

      die(socket_strerror($err) . "\n");

    }

    socket_set_block($this->socket)    //還原阻塞模式

      or die("Unable to set block on socket\n");

?>

二、升級:使用PHP自帶異步IO去實現(毫秒級超時)

說明:
異步IO:異步IO的概念和同步IO相對。當一個異步過程調用發出後,調用者不能立刻得到結果。實際處理這個調用的部件在完成後,通過狀態、通知和回調來通知調用者。異步IO將比特分成小組進行傳送,小組可以是8位的1個字符或更長。發送方可以在任何時刻發送這些比特組,而接收方從不知道它們會在什麼時候到達。

多路複用:複用模型是對多個IO操作進行檢測,返回可操作集合,這樣就可以對其進行操作了。這樣就避免了阻塞IO不能隨時處理各個IO和非阻塞佔用系統資源的確定。

使用 socket_select() 實現超時

socket_select(..., floor($timeout), ceil($timeout*1000000));


select的特點:能夠設置到微秒級別的超時!

 

使用socket_select() 的超時代碼(需要了解一些異步IO編程的知識去理解)

### 調用類 ####

<?php

$server = new Server;

$client = new Client;

for (;;) {

  foreach ($select->can_read(0) as $socket) {

    if ($socket == $client->socket) {

      // New Client Socket

      $select->add(socket_accept($client->socket));

    }

    else {

      //there's something to read on $socket

    }

  }

}

?>

### 異步多路複用IO & 超時連接處理類 ###

<?php

class select {

  var $sockets;

  function select($sockets) {

    $this->sockets = array();

    foreach ($sockets as $socket) {

      $this->add($socket);

    }

  }

  function add($add_socket) {

    array_push($this->sockets,$add_socket);

  }

  function remove($remove_socket) {

    $sockets = array();

    foreach ($this->sockets as $socket) {

      if($remove_socket != $socket)

        $sockets[] = $socket;

    }

    $this->sockets = $sockets;

  }

  function can_read($timeout) {

    $read = $this->sockets;

    socket_select($read,$write = NULL,$except = NULL,$timeout);

    return $read;

  }

  function can_write($timeout) {

    $write = $this->sockets;

    socket_select($read = NULL,$write,$except = NULL,$timeout);

    return $write;

  }

}

?>

[C&C++中超時實現]

一般在Linux C/C++中,可以使用:alarm() 設置定時器的方式實現秒級超時,或者:select()、poll()、epoll() 之類的異步複用IO實現毫秒級超時。也可以使用二次封裝的異步io庫(libevent, libev)也能實現。

一、使用alarm中用信號實現超時 (秒級超時)

說明:Linux內核connect超時通常爲75秒,我們可以設置更小的時間如10秒來提前從connect中返回。這裏用使用信號處理機制,調用alarm,超時後產生SIGALRM信號 (也可使用select實現)

用 alarym 秒級實現 connect 設置超時代碼示例:

//信號處理函數

static void connect_alarm(int signo)

{

     debug_printf("SignalHandler");

     return;

}

//alarm超時連接實現

static void conn_alarm()

{

  Sigfunc * sigfunc ; //現有信號處理函數

  sigfunc=signal(SIGALRM, connect_alarm); //建立信號處理函數connect_alarm,(如果有)保存現有的信號處理函數

    int timeout = 5;

    //設置鬧鐘

  if( alarm(timeout)!=0 ){

    //... 鬧鐘已經設置處理

  }

    //進行連接操作

    if (connect(m_Socket, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0 ) {

        if ( errno == EINTR ) { //如果錯誤號設置爲EINTR,說明超時中斷了

            debug_printf("Timeout");

            m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;

            errno = ETIMEDOUT; //防止三次握手繼續進行

            return ERR_TIMEOUT;

        }

        else {

            debug_printf("Other Err");

            m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;

            return ERR_NET_SOCKET;

        }

    }

  alarm(0);//關閉時鐘

  signal(SIGALRM, sigfunc); //(如果有)恢復原來的信號處理函數

  return;

}

//讀取數據的超時設置

同樣可以爲 recv 設置超時,5秒內收不到任何應答就中斷

signal( ... );

alarm(5);

recv( ... );

alarm(0);

static void sig_alarm(int signo){return;}

 

當客戶端阻塞於讀(readline,...)時,如果此時服務器崩了,客戶TCP試圖從服務器接收一個ACK,持續重傳 數據分節,大約要等9分鐘才放棄重傳,並返回一個錯誤。因此,在客戶讀阻塞時,調用超時。

二、使用異步複用IO使用 (毫秒級超時)

異步IO執行流程:

1.首先將標誌位設爲Non-blocking模式,準備在非阻塞模式下調用connect函數

2.調用connect,正常情況下,因爲TCP三次握手需要一些時間;而非阻塞調用只要不能立即完成就會返回錯誤,所以這裏會返回EINPROGRESS,表示在建立連接但還沒有完成。

3.在讀套接口描述符集(fd_set rset)和寫套接口描述符集(fd_set wset)中將當前套接口置位(用FD_ZERO()、FD_SET()宏),並設置好超時時間(struct timeval *timeout)

4.調用select( socket, &rset, &wset, NULL, timeout )

返回0表示connect超時,如果你設置的超時時間大於75秒就沒有必要這樣做了,因爲內核中對connect有超時限制就是75秒。

 

//select 實現毫秒級超時示例:

static void conn_select() {

    // Open TCP Socket

    m_Socket = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);

    if( m_Socket < 0 )

    {

        m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;

        return ERR_NET_SOCKET;

    }

    struct sockaddr_in addr;

    inet_aton(m_Host.c_str(), &addr.sin_addr);

    addr.sin_port = htons(m_Port);

    addr.sin_family = PF_INET;

    // Set timeout values for socket

    struct timeval timeouts;

    timeouts.tv_sec = SOCKET_TIMEOUT_SEC ;   // const -> 5

    timeouts.tv_usec = SOCKET_TIMEOUT_USEC ; // const -> 0

    uint8_t optlen = sizeof(timeouts);

    if( setsockopt( m_Socket, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO,&timeouts,(socklen_t)optlen) < 0 )

    {

        m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;

        return ERR_NET_SOCKET;

    }

    // Set the Socket to TCP Nodelay ( Send immediatly after a send / write command )

    int flag_TCP_nodelay = 1;

    if ( (setsockopt( m_Socket, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY,

            (char *)&flag_TCP_nodelay, sizeof(flag_TCP_nodelay))) < 0)

    {

        m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;

        return ERR_NET_SOCKET;

    }

    // Save Socket Flags

    int opts_blocking = fcntl(m_Socket, F_GETFL);

    if ( opts_blocking < 0 )

    {

        return ERR_NET_SOCKET;

    }

    //設置爲非阻塞模式

    int opts_noblocking = (opts_blocking | O_NONBLOCK);

    // Set Socket to Non-Blocking

    if (fcntl(m_Socket, F_SETFL, opts_noblocking)<0)

    {

        return ERR_NET_SOCKET;

    }

    // Connect

    if ( connect(m_Socket, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)

    {

        // EINPROGRESS always appears on Non Blocking connect

        if ( errno != EINPROGRESS )

        {

            m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;

            return ERR_NET_SOCKET;

        }

        // Create a set of sockets for select

        fd_set socks;

        FD_ZERO(&socks);

        FD_SET(m_Socket,&socks);

        // Wait for connection or timeout

        int fdcnt = select(m_Socket+1,NULL,&socks,NULL,&timeouts);

        if ( fdcnt < 0 )

        {

            return ERR_NET_SOCKET;

        }

        else if ( fdcnt == 0 )

        {

            return ERR_TIMEOUT;

        }

    }

    //Set Socket to Blocking again

    if(fcntl(m_Socket,F_SETFL,opts_blocking)<0)

    {

        return ERR_NET_SOCKET;

    }

    m_connectionStatus = STATUS_OPEN;

    return 0;

}

 

說明:在超時實現方面,不論是什麼腳本語言:PHP、Python、Perl 基本底層都是C&C++的這些實現方式,需要理解這些超時處理,需要一些Linux 編程和網絡編程的知識。

延伸閱讀:

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4462f8560100tvgo.html

http://blog.csdn.net/thimin/article/details/1530839

http://hi.baidu.com/xjtdy888/item/93d9daefcc1d31d1ea34c992

http://blog.csdn.net/byxdaz/article/details/5461142

http://blog.163.com/xychenbaihu@yeah/blog/static/13222965520112163171778/

http://hi.baidu.com/suyupin/item/df10004decb620e91f19bcf5

http://stackoverflow.com/questions/7092633/connect-timeout-with-alarm

http://stackoverflow.com/questions/7089128/linux-tcp-connect-with-select-fails-at-testserver?lq=1

http://cppentry.com/bencandy.php?fid=54&id=1129

【 總結 】

1. PHP應用層如何設置超時?

PHP在處理超時層次有很多,不同層次,需要前端包容後端超時:

瀏覽器(客戶端) -> 接入層 -> Web服務器  -> PHP  -> 後端 (MySQL、Memcached)

就是說,接入層(Web服務器層)的超時時間必須大於PHP(PHP-FPM)中設置的超時時間,不然後面沒處理完,你前面就超時關閉了,這個會很杯具。還有就是PHP的超時時間要大於PHP本身訪問後端(MySQL、HTTP、Memcached)的超時時間,不然結局同前面。

2. 超時設置原則是什麼?

如果是希望永久不超時的代碼(比如上傳,或者定期跑的程序),我仍然建議設置一個超時時間,比如12個小時這樣的,主要是爲了保證不會永久夯住一個php進程或者後端,導致無法給其他頁面提供服務,最終引起所有機器雪崩。

如果是要要求快速響應的程序,建議後端超時設置短一些,比如連接500ms,讀1s,寫1s,這樣的速度,這樣能夠大幅度減少應用雪崩的問題,不會讓服務器負載太高。

3. 自己開發超時訪問合適嗎?

一般如果不是萬不得已,建議用現有很多網絡編程框架也好、基礎庫也好,裏面一般都帶有超時的實現,比如一些網絡IO的lib庫,儘量使用它們內置的,自己重複造輪子容易有bug,也不方便維護(不過如是是基於學習的目的就當別論了)。

4. 其他建議

超時在所有應用裏都是大問題,在開發應用的時候都要考慮到。我見過一些應用超時設置上百秒的,這種性能就委實差了,我舉個例子:

比如你php-fpm開了128個php-cgi進程,然後你的超時設置的是32s,那麼我們如果後端服務比較差,極端情況下,那麼最多每秒能響應的請求是:

128 / 32 = 4個

你沒看錯,1秒只能處理4個請求,那服務也太差了!雖然我們可以把php-cgi進程開大,但是內存佔用,還有進程之間切換成本也會增加,cpu呀,內存呀都會增加,服務也會不穩定。所以,儘量設置一個合理的超時值,或者督促後端提高性能。

 

本文有部分經驗值,還有部分參考的內容,如果不足之處,還請指正。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章