PHP高级编程之守护进程

  • 2019-09-30
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版权信息:来源. Neo Chen (陈景峯), netkiller, BG7NYT

什么是进程

进程是 程序的实体,是系统进行 资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。每个进程都有自己唯一标识(PID),每个进程都有父进程,这些父进程也有父进程,所有进程都是init进程(PID 为 1)的子进程。

前台进程

可以同用户交互,但容易被意外终止;有较高的响应速度,优先级别稍高,可以被ctrl+c

守护进程

守护进程是脱离于终端并且在后台运行的进程。守护进程脱离于终端是为了避免进程在执行过程中的信息在任何终端上显示并且进程也不会被任何终端所产生的终端信息所打断。很多程序以服务形式存在,他没有终端或UI交互,它可能采用其他方式与其他程序交互,如TCP/UDP Socket, UNIX Socket, fifo。程序一旦启动便进入后台,直到满足条件他便开始处理任务。以我当前的需求为例,我需要运行一个程序,然后监听某端口,持续接受服务端发起的数据,然后对数据分析处理,再将结果写入到数据库中; 我采用ZeroMQ实现数据收发。如果我不采用守护进程方式开发该程序,程序一旦运行就会占用当前终端窗框,还有受到当前终端键盘输入影响,有可能程序误退出。我们希望程序在非超级用户运行,这样一旦由于程序出现漏洞被骇客控制,攻击者只能继承运行权限,而无法获得超级用户权限。我们希望程序只能运行一个实例,不运行同事开启两个以上的程序,因为会出现端口冲突等等问题。

守护进程启动

通过进程ID文件来判断,当前进程状态,如果进程ID文件存在表示程序在运行中,通过代码file_exists($this->pidfile)实现,但而后进程被kill需要手工删除该文件才能运行

private function daemon(){
		if (file_exists($this->pidfile)) {
			echo "The file $this->pidfile exists.\n";
			exit();
		}
		
		$pid = pcntl_fork();
		if ($pid == -1) {
			 die('could not fork');
		} else if ($pid) {
			// we are the parent
			//pcntl_wait($status); //Protect against Zombie children
			exit($pid);
		} else {
			// we are the child
			file_put_contents($this->pidfile, getmypid());
			posix_setuid(self::uid);
			posix_setgid(self::gid);
			return(getmypid());
		}
	}

守护程序停止

程序停止,只需读取pid文件,然后调用posix_kill($pid, 9); 最后将该文件删除。

private function stop(){

		if (file_exists($this->pidfile)) {
			$pid = file_get_contents($this->pidfile);
			posix_kill($pid, 9); 
			unlink($this->pidfile);
		}
	}

守护进程实现优雅重启

所谓优雅重启是指进程不退出的情况加实现重新载入包含重置变量,刷新配置文件,重置日志等等。stop/start 或者 restart都会退出进程,重新启动,导致进程ID改变,同时瞬间退出导致业务闪断。所以很多守护进程都会提供一个reload功能,者就是所谓的优雅重启。reload 实现原理是给进程发送SIGHUP信号,可以通过kill命令发送 kill -s SIGHUP 64881,也可以通过库函数实现 posix_kill(posix_getpid(), SIGUSR1);

<?php
pcntl_signal(SIGTERM,  function($signo) {
    echo "\n This signal is called. [$signo] \n";
    Status::$state = -1;
});

pcntl_signal(SIGHUP,  function($signo) {
    echo "\n This signal is called. [$signo] \n";
    Status::$state = 1;
	Status::$ini = parse_ini_file('test.ini');
});

class Status{
    public static $state = 0;
	public static $ini = null;
}

$pid = pcntl_fork();
if ($pid == -1) {
    die('could not fork');
}

if($pid) {
    // parent
} else {
	$loop = true;
	Status::$ini = parse_ini_file('test.ini');
    while($loop) {
		print_r(Status::$ini);
        while(true) {
			// Dispatching... 
			pcntl_signal_dispatch();
			if(Status::$state == -1) {
				// Do something and end loop.
				$loop = false;
				break;
			}
			
			if(Status::$state == 1) {
				printf("This program is reload.\r\n");
				Status::$state = 0;
				break;
			}
            echo '.';
            sleep(1);
        }
        echo "\n";
    }
    
    echo "Finish \n";
    exit();
}

创建配置文件

[root@netkiller pcntl]# cat test.ini 
[db]
host=192.168.0.1
port=3306
			
测试方法,首先运行该守护进程

# php signal.reload.php 
Array
(
    [host] => 192.168.0.1
    [port] => 3306
)
			
现在修改配置文件,增加user=test配置项

[root@netkiller pcntl]# cat test.ini 
[db]
host=192.168.0.1
port=3306
user=test
			
发送信号,在另一个终端窗口,通过ps命令找到该进程的PID,然后使用kill命令发送SIGHUP信号,然后再通过ps查看进程,你会发现进程PID没有改变

[root@netkiller pcntl]# ps ax | grep reload
64881 pts/0    S      0:00 php -c /srv/php/etc/php-cli.ini signal.reload.php
65073 pts/1    S+     0:00 grep --color=auto reload

[root@netkiller pcntl]# kill -s SIGHUP 64881

[root@netkiller pcntl]# ps ax | grep reload
64881 pts/0    S      0:00 php -c /srv/php/etc/php-cli.ini signal.reload.php
65093 pts/1    S+     0:00 grep --color=auto reload

			
配置文件被重新载入

This signal is called. [1] 
This program is reload.

Array
(
    [host] => 192.168.0.1
    [port] => 3306
    [user] => test
)			
			
优雅重启完成。

守护进程意外退出解决

如果是非常重要的进程,必须要保证程序正常运行,一旦出现任何异常退出,都需要做即时做处理。下面的程序可能检查进程是否异常退出,如果退出便立即启动。

#!/bin/sh

LOGFILE=/var/log/$(basename $0 .sh).log
PATTERN="my.php"
RECOVERY="/path/to/my.php start"

while true
do
        TIMEPOINT=$(date -d "today" +"%Y-%m-%d_%H:%M:%S")
        PROC=$(pgrep -o -f ${PATTERN})
        #echo ${PROC}
        if [ -z "${PROC}" ]; then
		${RECOVERY} >> $LOGFILE
                echo "[${TIMEPOINT}] ${PATTERN} ${RECOVERY}" >> $LOGFILE
                
        #else
                #echo "[${TIMEPOINT}] ${PATTERN} ${PROC}" >> $LOGFILE
        fi
sleep 5
done &

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