swoole深入学习 4. process

swoole-1.7.2增加了一个进程管理模块，用来替代PHP的pcntl扩展。pcntl是php新增的一个多进程扩展，用来实现多进程，但是有很多不完善的地方，swoole 就完善了这些地方，而且使得使用非常简单。

创建一个多进程

swoole创建多进程很简单：new SwooleProcess('callback_function') 就可以了。

比如我要同时创建10个进程，就for 循环10次就可以了。

for($i=0; $i<=10 ; $i++){
    $process = new SwooleProcess('callback_function');
    $pid = $process->start();
    echo PHP_EOL . $pid;//
}

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非常简单。

来个具体的例子，我们对比下普通的模式和多进程模式的时间速度区别：

多进程下并发3次，每次循环1亿次。和普通模式下。

<?php
echo time() .PHP_EOL ; 
$worker_num = 3;//创建的进程数
for ($i=0; $i < $worker_num ; $i++) {
    $process = new SwooleProcess('callback_function');
    $pid = $process->start();
}

function callback_function($worker) {
    for($i=0;$i<100000000;$i++){}
    echo time() .PHP_EOL; 
}

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看下打印的时间， 算最大的时间，总共用了8秒。

➜  swoole git:(master) ✗ php test.php 
1481791259  #开始时间，没有被阻塞。
➜  swoole git:(master) ✗ 
1481791267 #
1481791267
1481791267

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具体的资源占用：

$ time php test.php  
0.04s user 
0.02s system 
50% cpu 
0.129 total

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再看下普通循环模式：

<?php
echo time() .PHP_EOL; 
for($i=0;$i<100000000;$i++){}
for($i=0;$i<100000000;$i++){}
for($i=0;$i<100000000;$i++){}
echo time() .PHP_EOL; 

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看下打印时间,用了16秒。

1481791591
1481791607

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具体的资源占用：

time php test.php  
15.09s user 
0.11s system 
96% cpu 
15.720 total

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进程间的通信

如果是非常简单的多进程执行任务，那么进程间就不需要通讯了，实际情况下，很多业务是需要通讯的，比如，发邮件，如果自进程发送失败了，那么是要通知主进程的等等。

再看进程间通信之前，先看下 SwooleProcess 的几个参数：

SwooleProcess(mixed $function, $redirect_stdin_stdout = false, $create_pipe = true);

它有三个参数：

$function：子进程创建成功后要执行的函数

$redirect_stdin_stdout：重定向子进程的标准输入和输出。 设置为true，则在进程内echo将不是打印屏幕，而是写入到管道，读取键盘输入将变为从管道中读取数据。 默认为false，阻塞读取。

$create_pipe：是否创建管道，启用$redirect_stdin_stdout后，此选项将忽略用户参数，强制为true 如果子进程内没有进程间通信，可以设置为false。

swoole_process进程间支持3种通信方式：

• 1、管道pipe
• 2、消息队列
• 3、信号

管道通信

管道通信是swoole_process默认的一种通信方式。当然我们也可以在实例化的时候通过参数来设定：

$process = new SwooleProcess('callback_function', false, true);

这样就创建了一个管道通信进程。我们打印下$process这个对象的值：

var_dump($process)

object(swoole_process)#1 (3) {
  ["pipe"]=>
  int(2)
  ["callback"]=>
  string(26) "callback_function"
  ["pid"]=>
  int(4333)
}

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里面有个字段pipe是管道id，还有一个pid是进程id，所以：

每次创建一个进程后，就会随之创建一个管道，主进程想和哪一个进程通信，就向那个进程的管道写入/读取数据。

管道有2个方法，分别来写入数据，和读取数据。

write()  和  read() 

来个例子，看下如何通过管道通信

<?php
/**
 * process 管道通信
 * User: yangyi
 * Date: 2016/12/9
 * Time: 17:10
 */

//进程数量
$worker_num = 2;
$workers = [];
for ($i = 0; $i < $worker_num; $i++) {
    $process = new SwooleProcess('callback_function', false);
    $pid = $process->start();
    //将每一个进程的句柄存起来
    $workers[$pid] = $process;
}

// 主进程，通过管道给子进程发送数据 
foreach ($workers as $pid => $process) {

    //向子进程管道里写内容：$process->write($data);
    $process->write("hello worker[$pid]
");

    //从子进程管道里面读取信息：$process->read();
    echo "From Worker: ".$process->read();
}

//子进程执行的回调函数
function callback_function($worker){
    //从主进程管道中读取
    $recv = $worker->read();
    echo PHP_EOL. "From Master: $recv
";
    //向主进程管道中写入数据
    $worker->write("hello master , this pipe  is ". $worker->pipe .";  this  pid  is ".$worker->pid."
");
    $worker->exit(0);
}

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运行看下效果：

$ php process_pipe.php

From Master: hello worker[6759]

From Worker: hello master , this pipe  is 4;  this  pid  is 6759

From Master: hello worker[6760]

From Worker: hello master , this pipe  is 6;  this  pid  is 6760

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注意 主进程和子进程中的 read() 不能一开始都读，得写反。不然管道中没数据，就会阻塞住了。

所以可以参考下面的图：

所以一般的顺序是：

master-->write()

work-->read()

work-->write()

master-->read()

这样才能有序的使用通道，才不会被阻塞。而且是一对一的，write 2 次，也要read 2次，先write先read。

第二个参数 $redirect_stdin_stdout 说，设置为 true ，子进程会将 echo 写入到主管道。我把上面的代码改一下，看下输出结果是啥。

$process = new SwooleProcess('callback_function', true, true);

紧紧改动了这一行，再看下：

//进程数量
$worker_num = 2;
$workers = [];
for ($i = 0; $i < $worker_num; $i++) {
    $process = new SwooleProcess('callback_function', true);
    $pid = $process->start();
    //将每一个进程的句柄存起来
    $workers[$pid] = $process;
}

// 主进程，通过管道给子进程发送数据 
foreach ($workers as $pid => $process) {

    //向子进程管道里写内容：$process->write($data);
    $process->write("hello worker[$pid]
");

    //从子进程管道里面读取信息：$process->read();
    echo "From Worker: ".$process->read();
}

//子进程执行的回调函数
function callback_function($worker){

    //从主进程管道中读取    
    $recv = $worker->read();

    //这个echo 相当于在往master管道里写数据。write('From Master: hello worker[9251]')
    echo "From Master: $recv
";

    //第二次写, 但是主进程没有第二次read()，所以没有被读到。
    $worker->write("hello master , this pipe  is ". $worker->pipe .";  this  pid  is ".$worker->pid."
");
    $worker->exit(0);
}

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运行下输出结果为：

$ php test.php
From Worker: From Master: hello worker[9251]

From Worker: From Master: hello worker[9252]

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来分析下，因为$redirect_stdin_stdout为true，所以子进程中echo的内容就到了主管道里面，而不是打印在屏幕上，所以，主进程从管道里读到的内容，就是子进程中echo的内容。 
也就造成了上面的输出结果。

那么如何使子进程中的第二个write，能被主进程读到呢？很简单，在主进程中在 read() 一次就可以了：

// 主进程，通过管道给子进程发送数据 
foreach ($workers as $pid => $process) {

    //向子进程管道里写内容：$process->write($data);
    $process->write("hello worker[$pid]
");

    //从子进程管道里面读取信息：$process->read();
    echo "From Worker: ".$process->read();

    //第二次读
    echo "From Worker: ".$process->read();
}

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再看下打印结果：

From Worker: From Master: hello worker[9328]

From Worker: hello master , this pipe  is 4;  this  pid  is 9328
From Worker: From Master: hello worker[9329]

From Worker: hello master , this pipe  is 6;  this  pid  is 9329

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消息队列

swoole进程通信还有第二种方式就是“消息队列”，这个消息队列其实就是Linux系统里面的msgqueue。

swoole提供了2个方法，来实现消息队列的通信。

pop() 和 push()