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PHP 进程池与轮询调度算法实现多任务

藏色散人

发布： 2019-11-13 14:09:12

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phper 请了解进程调度策略，cpu 时间片，进程控制【创建，销毁，回收，进程信号】与及进程运行流程和基本的进程组，信号中断原理，以及进程之间的关系。

进程的通信：

匿名管道，命名管道，消息队列，内存共享，socketpair 请自行撸代码测试哦

进程的调度算法：

轮询，随机分发，计分板等策略或是搞个优先极或是队列，或是堆栈等基本的算法【自己去发挥哦】

进程池：

撸过 tcp 的话应该知道要能处理多个客户端，就得用 IO 复用技术【事件多路分发器】或是多进程以及多线程，每来一个客户端就 fork 一个进程或是线程，那样的话上下文切换成本特别高，所以咱们先创建好一组进程【进程池】，等客户端连接上来的时候，通过某种算法【我们用的轮询】来选择某个进程投递任务来干活，这样的话就不用创建又销毁来回折腾了，提升它的效率。

下面是 PHP 代码版本的实现

<?php
/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: 1655664358@qq.com
 * Date: 2019/1/12
 * Time: 16:18
 */
$flag = 1;
class process
{
    public $pid;
    public $name;
    public $file;
    public $num;
}
class instance
{
    public $processIdx;
    public $proc = [];
    public $processNum;
}
function sigHandler($sigNo)
{
    global $flag;
    $flag = 0;
    echo "信号中断处理".PHP_EOL;
}
function processPool(instance &$instance,$num)
{
    if (!$instance||$num==0){
        fprintf(STDERR,"%s","参数错误");
        return 1;
    }
    $instance->processIdx = 0;
    $instance->processNum = $num;
    pcntl_signal(SIGINT,&#39;sigHandler&#39;);
    pcntl_signal(SIGTERM,&#39;sigHandler&#39;);
    $process = new process();
    for ($i=1;$i<=$num;$i++){
        $instance->proc[$i] = clone $process;
        $instance->proc[$i]->file = $i;
        $instance->proc[$i]->pid = pcntl_fork();
        $instance->processIdx = $i;
        if ($instance->proc[$i]->pid<0){
            exit("进程创建失败");
        }
        else if ($instance->proc[$i]->pid>0){
            //nothing
            continue;
        }else{
            worker($instance);
        }
    }
    master($instance);
    $exitProcess= [];
    while (1){
        for ($i=1;$i<=$num;$i++){
        //非阻塞方式回收子进程
            pcntl_waitpid($instance->proc[$i]->pid,$status,WNOHANG);
            if ($status){
                $exitProcess[] = $instance->proc[$i]->pid;
                fwrite(STDOUT,"worker#".$instance->proc[$i]->pid."-".$status,30);
            }
        }
        if (count($exitProcess)==$instance->processNum){
            exit(0);
        }
        usleep(1000);
    }
}
//简单的轮询算法  自己可以用队列，随机，链表，栈链，二叉树啥的折腾
function roundRobin(&$instance,$roll)
{
    /** @var instance $instance */
    return $instance->proc[$roll%$instance->processNum+1];
}
function master(&$instance)
{
    /** @var instance $instance */
    fprintf(STDOUT,"master 进程 %d\n",$instance->processIdx);
    global $flag;
    $roll = 0;
    while ($flag){
        pcntl_signal_dispatch();
        /** @var process $process */
        $process = roundRobin($instance,$roll++);
        echo "轮询的进程:".$process->pid.PHP_EOL;
        $file = $process->file;
        posix_mkfifo($file,0666);
        $fd = fopen($file,"w");
        fwrite($fd,"hi",2);
        sleep(1);
    }
    for ($i=1;$i<=$instance->processNum;$i++){
        posix_kill($instance->proc[$i]->pid,9);
    }
    fprintf(STDOUT,"master shutdown %d\n",$instance->processIdx);
}
function getProcess(&$instance)
{
    /** @var instance $instance */
    return $instance->proc[$instance->processIdx];
}
function worker(&$instance)
{
    /** @var process $process */
    $process = getProcess($instance);
    while (1){
        $file = $process->file;
        posix_mkfifo($file,0666);
        $fd = fopen($file,"r");
        $content = fread($fd,10);
        fprintf(STDOUT,"worker#%d读取的内容：%s file=%d\n",posix_getpid(),$content,$file);
    }
    exit(0);
}
$instance = new instance();
processPool($instance,5);

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