PHP是一門較早出現的WEB開發腳本語言，並由於其語法結構簡單、易學、開源等特性迅速佔領WEB開發腳本語言領域，併成爲這個領域的龍頭老大直至今日。PHP從一出生就被設計用來快速開發WEB應用，這也註定了它在某些方面的先天不足，例如在cli環境下處理大量數據的情況，或者在併發編程方面，都顯得力不從心。
本文主要講解基於PCNTL的PHP併發編程，雖然PHP本身不支持多進程，但基於LINUX的PHP擴展PCNTL卻可以提供多進程編程。網絡上很多同類文章，但筆者進行多次嘗試後發現，不是難以控制進程數量，就是有潛在產生殭屍進程或孤兒進程的危險，或者父進程阻塞難以獲得更大的併發效果，且大多沒有介紹FORK的原理，使得PHP程序員學習PCNTL併發編程尤爲困難。本文力求解決這個問題。
FORK編程的大概原理是，每次調用fork函數，操作系統就會產生一個子進程，兒子進程所有的堆棧信息都是原封不動複製父進程的，而在fork之後，父進程與子進程實際上是相互獨立的，父子進程不會相互影響。也就是說，fork調用位置之前的所有變量，父進程和子進程是一樣的，但fork之後則取決於各自的動作，且數據也是獨立的；因爲數據已經完整的複製給了子進程。而唯一能夠區分父子進程的方法就是判斷fork的返回值。如果爲0，表示是子進程，如果爲正數，表示爲父進程，且該正數爲子進程的PID（進程號），而如果是-1，表示子進程創建失敗。請看如下代碼：
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<?php$pid=pcntl_fork();switch($pid){case-1: echo"couldn't
fork"; break;case0: echo"I'm
parent"; break;default: echo"I'm
child";}?> |
以上代碼會產生一個子進程，並根據返回的pid進行父子進程的判斷。
生產環境中以上代碼大多是不適用的，我們需要大量的併發進程爲同時爲我們處理事情。這時，我們就需要fork多次，而產生的子進程數量需要在我們的控制之中，否則無限制的fork只會拖垮服務器。筆者曾經有過經歷，幾秒鐘服務器負載從0.3左右飆到800多，嚇的一身冷汗。
而子進程的使用通常會涉及到兩種：子進程執行完任務直接退出；子進程常駐內存，等待任務。以上兩種方式適用於不同情況。第一種情況大多我們不需要考慮太多，除非子進程的創建是循環進行的。而第二種則需要考慮進程間通信。
無論哪一種，無可避免的一個問題就是殭屍進程。殭屍進程就是子進程退出後，父進程沒有及時回收，系統仍然保留子進程的執行信息（例如PID，退出狀態等），留待其他程序讀取。如果殭屍進程數量很少，我們可以忽略掉。但如果是在一個循環中fork（併發編程中常見的死循環），這個問題就不能無視了，父進程必須定期回收已經退出的子進程。子進程的回收我們採用pcnt_wait函數來完成。如下面這段代碼：
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<?phpwhile(true){ $pid=
pcntl_fork(); switch($pid){ case-1: echo"couldn't
fork"; break; case0:{ $subPid=
pcntl_wait($status); var_dump($status); break; } default: echo"I'm
child"; exit(0); }} |
以上代碼能夠循環產生子進程，並且父進程會阻塞等待子進程退出，這樣就產生了一個問題，父進程必須等待一個子進程退出後，再創建另外一個。額，這還是串行執行的不是嗎？是的，解決辦法就是將pcntl_wait函數替換成pcntl_waitpid()並添加WNOHANG參數。該函數可以在沒有子進程退出的情況下立刻跳出執行後續代碼。能夠達到更好的併發效果。具體代碼這裏不再演示。
循環創建子進程是一件非常浪費操作系統資源的事情。既然使用了死循環來處理任務，那麼就說明任務是一個可以隊列化的數據結構。我們可以採用進程間的通信，解決子進程退出重建的問題。而通信的機制主要有信號量、管道、共享內存等。然後我們需要一個生產者和消費者的模型。而基於fork的這種代碼編寫方式，非常不利於我們編寫複雜的業務邏輯。所以建議將進程控制與業務處理的代碼進程抽象隔離。進程間通信本文暫不涉及，如果讀者有需要可以閱讀關於管道、共享內存和信號量的文章。
根據上面所說，循環創建子進程會造成系統資源的浪費，而循環創建往往意味着任務可以隊列化。我們可以創建子進程後，讓子進程常駐內存，持續執行等待任務到達。而這類模型往往可以用生產-消費模型來實現。生產者負責將任務寫入隊列，而子進程從隊列中取出任務並執行。隊列的實現最好採用本身支持互斥的方式，這樣可以降低代碼的複雜度，管道是個不錯的選擇。
基於fork方式實現的多進程，由於我們只能使用Pid來做代碼隔離，所以進程控制中會充斥的各種if、else或者switch。這對實生產者和消費者模型造成一定難度。以下是一個生產者消費者的模型：
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<?php/** *
@author:Jenner *
@date 2014-01-14 */classJetMultiProcess
{ //最大隊列長度 private$size; private$curSize; //生產者 private$producer; //消費者 private$worker; private$queueName; private$httpsqs; /** *
構造函數 *
@param string $worker 需要創建的消費者類名 *
@param int $size 最大子進程數量 *
@param $producer 需要創建的消費者類名 */ publicfunction
__construct($producer, $worker, $size=10){ $this->producer
= new$producer; $this->worker
= $worker; $this->size
= $size; $this->curSize
= 0; } publicfunction
start(){ $producerPid=
pcntl_fork(); if($producerPid==
-1) { die("could
not fork"); } elseif
($producerPid)
{//
parent while(true){ $pid=
pcntl_fork(); if($pid==
-1) { die("could
not fork"); } elseif
($pid)
{//
parent $this->curSize++; if($this->curSize>=$this->size){ $sunPid=
pcntl_wait($status); } } else{//
worker $worker= new$this->worker; $worker->run(); exit(); } } } else{//
producer $this->producer->run(); exit(); } }} |
以上代碼，通過size控制多進程數量，通過構造函數傳入生產者和消費者的類型。父進程第一次fork產生一個子進程生產者，然後再進行size次fork創建多個消費者。類似方法可以創建多個生產者和多個消費者協同工作。生產者和消費者都必須實現run方法，並在run方法中創建死循環。循環寫入和讀取隊列進行協同工作。該類沒有提供進程間通信的功能。通信需要在生產者和消費者類中實現。這樣能夠使得進程控制的代碼看起來更加簡潔。