swoole学习（二） ---- 手写一个预派生子进程模式的网络服务器

预派生子进程模式的引入 — php-fpm：

我们知道高并发请求时，fpm-worker不够用，nginx直接响应502，当我们达到一定并发时，最简单粗暴的办法就是增加php-fpm的进程数目，可以简单的查看一下当前的php-fpm进程数目，ps -ef |grep fpm

只有两个子进程
打开我们的fpm配置文件，将最大进程数设置为8个，并重启fpm

我们熟悉的php-fpm的设计就是一个预派生子进程模式，我在上一篇的博客中（单进程阻塞服务器）介绍的模型一次只能处理一个请求，在实际的业务中是比较少见的，因此我们需要加大它的并发能力，怎么加大呢？既然一个进程只能处理一个请求，那么我们就预先给他多生成N个子进程，那多个请求一起来的时候不就可以一起处理了吗？即便需要等待处理，等待的时间不也变短了吗？

知识预备：

pcntl函数(http://php.net/manual/zh/intro.pcntl.php)

设计流程：

创建一个socket，绑定服务器端口（bind），监听端口（listen）；
通过pcntl_fork函数创建N个子进程
每一个子进程创建成功后都去阻塞监听新的客户端连接
当客户端连接到服务器时，其中一个子进程被唤醒，开始处理客户端请求，并且不再接受新的连接
当此连接关闭时，子进程会释放，重新进入监听客户端，参与处理新的连接

代码实现（windows不支持pcntl扩展，只能在linux下运行）

<?php


class Worker{
    //监听socket
    protected $socket = NULL;
    //连接事件回调
    public $onConnect = NULL;
    //接收消息事件回调
    public $onMessage = NULL;
    public $workerNum=4; //子进程个数
    public function __construct($socket_address) {
        //监听地址+端口
        $this->socket=stream_socket_server($socket_address);
    }
    public function start() {
        //获取配置文件
        $this->fork(); //创建多个子进程负责接收请求的
    }

    public function fork(){

        for ($i=0;$i<$this->workerNum;$i++){
            $pid=pcntl_fork(); //创建成功会返回子进程id
            if($pid<0){
                exit('创建失败');
            }else if($pid>0){
                //父进程空间，返回子进程id
            }else{ //返回为0子进程空间
                $this->accept();//子进程负责接收客户端请求
            }
        }
        //放在父进程空间，结束的子进程信息，阻塞状态
        $status=0;
        $pid=pcntl_wait($status);
        echo "子进程回收了:$pid".PHP_EOL;
    }

    public  function  accept(){

        //创建多个子进程阻塞接收服务端socket
        while (true){
            $clientSocket=stream_socket_accept($this->socket); //阻塞监听
            var_dump(posix_getpid());
            //触发事件的连接的回调
            if(!empty($clientSocket) && is_callable($this->onConnect)){
                call_user_func($this->onConnect,$clientSocket);
            }
            //从连接当中读取客户端的内容
            $buffer=fread($clientSocket,65535);
            //正常读取到数据,触发消息接收事件,响应内容
            if(!empty($buffer) && is_callable($this->onMessage)){
                call_user_func($this->onMessage,$clientSocket,$buffer);
            }
            fclose($clientSocket); //必须关闭，子进程不会释放不会成功拿下进入accpet
        }

    }

}


$worker = new Worker('tcp://0.0.0.0:9800');


//连接事件
$worker->onConnect = function ($fd) {
    //echo '连接事件触发',(int)$fd,PHP_EOL;
};

//消息接收
$worker->onMessage = function ($conn, $message) {
    //事件回调当中写业务逻辑
    //var_dump($conn,$message);
    $content="我收到你的请求了";
    $http_resonse = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
    $http_resonse .= "Content-Type: text/html;charset=UTF-8\r\n";
    $http_resonse .= "Connection: keep-alive\r\n"; //连接保持
    $http_resonse .= "Server: php socket server\r\n";
    $http_resonse .= "Content-length: ".strlen($content)."\r\n\r\n";
    $http_resonse .= $content;
    fwrite($conn, $http_resonse);
};

$worker->start(); //启动

cli模式运行
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检查一下进程数目，ps -aux|grep service.php

没问题，5个进程（1个主进程，4个子进程）
测试：来一波大的，3W个请求，并发300，够大了吧？（真的够大了，服务器是1G的运行内存，子进程只设置了4个,请求时保持长连接，注意-k参数，这个很重要）
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完全没问题，如果单进程阻塞模式运行结果是这样的

50个请求2个并发都不行了有没有？太可怜了。。。

注意点：

pcntl_fork是创建了一个子进程，父进程和子进程都从fork的位置开始向下继续执行，不同的是父进程执行过程中，得到的fork返回值为子进程号，而子进程得到的是0，所以阻塞监听的逻辑应该是在返回0的时候执行的
僵尸进程的处理，使用pcntl_wait回收子进程

还是存在缺点：预派生子进程模式虽然可以解决并发的问题，但是资源始终是有限的，我们总不能设置10w个进程来维持10w人的链接吧，尽管通过pcntl_wait不断回收，但这个模式太依赖进程的数量了；而且操作系统生成一个子进程需要进行内存复制等操作，在资源和时间上会产生一定的开销；当有大量请求时，会导致系统性能下降；

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