Process\Pool

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2023-12-01

进程池，基于Swoole\Server的Manager管理进程模块实现。可管理多个工作进程。该模块的核心功能为进程管理，相比Process实现多进程，Process\Pool更加简单，封装层次更高，开发者无需编写过多代码即可实现进程管理功能，配合Co\Server可以创建纯协程风格的，能利用多核CPU的服务端程序。

常量

常量	说明
SWOOLE_IPC_MSGQUEUE	系统消息队列通信
SWOOLE_IPC_SOCKET	SOCKET通信
SWOOLE_IPC_UNIXSOCK	UnixSocket通信(v4.4+)

协程支持

在v4.4.0版本中增加了对协程的支持，请参考 Process\Pool::__construct

使用示例

$workerNum = 10;
$pool = new Swoole\Process\Pool($workerNum);

$pool->on("WorkerStart", function ($pool, $workerId) {
    echo "Worker#{$workerId} is started\n";
    $redis = new Redis();
    $redis->pconnect('127.0.0.1', 6379);
    $key = "key1";
    while (true) {
         $msg = $redis->brpop($key, 2);
         if ( $msg == null) continue;
         var_dump($msg);
     }
});

$pool->on("WorkerStop", function ($pool, $workerId) {
    echo "Worker#{$workerId} is stopped\n";
});

$pool->start();

//将当前进程转为守护进程
\Swoole\Process::daemon();

$workerNum = 5;

$pool = new \Swoole\Process\Pool($workerNum);
//让每个OnWorkerStart回调都自动创建一个协程
$pool->set(['enable_coroutine' => true]);
$pool->on("workerStart", function ($pool, $id) {
    $server = new \Swoole\Coroutine\Http\Server("127.0.0.1", 9501, false, true);
    $server->handle('/', function ($request, $response) {
        $response->end("<p>Hello Wrold</p>");
    });
    $server->start();
});
$pool->start(); //当前进程进入 wait 状态

//之后的代码将不会执行

方法

__construct()

构造方法。

Swoole\Process\Pool::__construct(int $worker_num, int $ipc_type = 0, int $msgqueue_key = 0, bool $enable_coroutine = false);

参数
- int $worker_num
  - 功能：指定工作进程的数量
  - 默认值：无
  - 其它值：无
- int $ipc_type
  - 功能：进程间通信的模式【默认为0表示不使用任何进程间通信特性】
  - 默认值：0
  - 其它值：无
  !> -设置为0时必须设置onWorkerStart回调，并且必须在onWorkerStart中实现循环逻辑，当onWorkerStart函数退出时工作进程会立即退出，之后会由Manager进程重新拉起进程；
  -设置为SWOOLE_IPC_MSGQUEUE表示使用系统消息队列通信，可设置$msgqueue_key指定消息队列的KEY，未设置消息队列KEY，将申请私有队列；
  -设置为SWOOLE_IPC_SOCKET表示使用Socket进行通信，需要使用listen方法指定监听的地址和端口；
  -设置为SWOOLE_IPC_UNIXSOCK表示使用unixSocket进行通信，协程模式下使用，强烈推荐用此种方式进程间通讯，具体用法见下文；
  -使用非0设置时，必须设置onMessage回调，onWorkerStart变更为可选。
- int $msgqueue_key
  - 功能：消息队列的 key
  - 默认值：无
  - 其它值：无
- bool $enable_coroutine
  - 功能：是否开启协程支持【使用协程后将无法设置onMessage回调】
  - 默认值：false
  - 其它值：true
协程模式
在v4.4.0版本中Process\Pool模块增加了对协程的支持，可以配置第4个参数为true来启用。启用协程后底层会
- 在onWorkerStart时自动创建一个协程和协程容器，在回调函数中可直接使用协程相关API，例如：
```
  $pool = new Swoole\Process\Pool(1, SWOOLE_IPC_NONE, 0, true);

  $pool->on('workerStart', function (Swoole\Process\Pool $pool, int $workerId) {
      while (true) {
          Co::sleep(0.5);
          echo "hello world\n";
      }
  });

  $pool->start();
```
- 开启协程后Swoole会禁止设置onMessage事件回调，需要进程间通讯的话需要将第二个设置为SWOOLE_IPC_UNIXSOCK表示使用unixSocket进行通信，然后使用$pool->getProcess()->exportSocket()导出Coroutine\socket对象，实现Worker进程间通信。例如：
```
$pool = new Swoole\Process\Pool(2, SWOOLE_IPC_UNIXSOCK, 0, true);
```
$pool->on('workerStart', function (Swoole\Process\Pool $pool, int $workerId) { $process = $pool->getProcess(0); $socket = $process->exportSocket(); if ($workerId == 0) { echo $socket->recv(); $socket->send("hello proc1\n"); echo "proc0 stop\n"; } else { $socket->send("hello proc0\n"); echo $socket->recv(); echo "proc1 stop\n"; $pool->shutdown(); } });
$pool->start();
```
   具体用法可以参考[Co\Socket](/coroutine_client/socket)章节，和[Process](/process?id=exportsocket)相关章节。
```
消息队列
在使用SWOOLE_IPC_MSGQUEUE时可使用sysvmsg扩展提供的消息队列API向工作进程投递任务。
- 必须传入Pool创建时使用的key
- 底层不支持msg_send的第二个参数mtype，请传入任意非0值

$q = msg_get_queue($key);
foreach (range(1, 100) as $i) {
    $data = json_encode(['data' => base64_encode(random_bytes(1024)), 'id' => uniqid(), 'index' => $i,]);
    msg_send($q, $i, $data, false);
}

on()

设置进程池回调函数。

Swoole\Process\Pool->on(string $event, callable $function);

参数
- string $event
  - 功能：指定事件
  - 默认值：无
  - 其它值：无
- callable $function
  - 功能：回调函数
  - 默认值：无
  - 其它值：无

事件

onWorkerStart 子进程启动

/**
* @param \Swoole\Process\Pool $pool Pool对象
* @param int $workerId   WorkerId当前工作进程的编号，底层会对子进程进行标号
*/
function onWorkerStart(Swoole\Process\Pool $pool, int $workerId) {
    echo "Worker#{$workerId} is started\n";
}

onWorkerStop 子进程结束

与onWorkerStart参数一致。

onMessage 消息接收

!> 收到外部投递的消息。一次连接只能投递一次消息, 类似于PHP-FPM的短连接机制.

/**
* @param \Swoole\Process\Pool $pool Pool对象
* @param string $data 消息数据内容
*/
function onMessage(Swoole\Process\Pool $pool, string $data) {
    var_dump($data);
}

listen()

监听SOCKET，必须在$ipc_mode = SWOOLE_IPC_SOCKET时才能使用。

Swoole\Process\Pool->listen(string $host, int $port = 0, int $backlog = 2048): bool;

参数
- string $host
  - 功能：监听的地址【支持TCP和unixSocket两种类型。127.0.0.1表示监听TCP地址，需要指定$port。unix:/tmp/php.sock监听unixSocket地址。】
  - 默认值：无
  - 其它值：无
- int $port
  - 功能：监听的端口【在TCP模式下需要指定。】
  - 默认值：无
  - 其它值：无
- int $backlog
  - 功能：监听的队列长度
  - 默认值：无
  - 其它值：无
返回值
- 成功监听返回true
- 监听失败返回false，可调用swoole_errno获取错误码。监听失败后，调用start时会立即返回false
通信协议
向监听端口发送数据时，客户端必须在请求前增加4字节、网络字节序的长度值。协议格式为：
```
packet = htonl(strlen(data)) + data;
```
使用示例

$pool->listen('127.0.0.1', 8089);
$pool->listen('unix:/tmp/php.sock');

write()

向对端写入数据，必须在$ipc_mode为SWOOLE_IPC_SOCKET时才能使用。

Swoole\Process\Pool->write(string $data): bool;

!> 此方法为内存操作，没有IO消耗，发送数据操作是同步阻塞IO

参数
- string $data
  - 功能：写入的数据内容【可多次调用write，底层会在onMessage函数退出后将数据全部写入socket中，并close连接】
  - 默认值：无
  - 其它值：无
使用示例
- 服务端

$pool = new Swoole\Process\Pool(2, SWOOLE_IPC_SOCKET);

$pool->on("Message", function ($pool, $message) {
    echo "Message: {$message}\n";
    $pool->write("hello ");
    $pool->write("world ");
    $pool->write("\n");
});

$pool->listen('127.0.0.1', 8089);
$pool->start();

调用端

$fp = stream_socket_client("tcp://127.0.0.1:8089", $errno, $errstr) or die("error: $errstr\n");
$msg = json_encode(['data' => 'hello', 'uid' => 1991]);
fwrite($fp, pack('N', strlen($msg)) . $msg);
sleep(1);
//将显示 hello world\n
$data = fread($fp, 8192);
var_dump(substr($data, 4, unpack('N', substr($data, 0, 4))[1]));
fclose($fp);

start()

启动工作进程。

Swoole\Process\Pool->start(): bool;

!> 启动成功，当前进程进入wait状态，管理工作进程；
启动失败，返回false，可使用swoole_errno获取错误码。

使用示例

$workerNum = 10;
$pool = new Swoole\Process\Pool($workerNum);

$pool->on("WorkerStart", function ($pool, $workerId) {
    echo "Worker#{$workerId} is started\n";
    $redis = new Redis();
    $redis->pconnect('127.0.0.1', 6379);
    $key = "key1";
    while (true) {
         $msg = $redis->brpop($key, 2);
         if ( $msg == null) continue;
         var_dump($msg);
     }
});

$pool->on("WorkerStop", function ($pool, $workerId) {
    echo "Worker#{$workerId} is stopped\n";
});

$pool->start();

进程管理
- 某个工作进程遇到致命错误、主动退出时管理器会进行回收，避免出现僵尸进程
- 工作进程退出后，管理器会自动拉起、创建一个新的工作进程
- 主进程收到SIGTERM信号时将停止fork新进程，并kill所有正在运行的工作进程
- 主进程收到SIGUSR1信号时将将逐个kill正在运行的工作进程，并重新启动新的工作进程
信号处理
底层仅设置了主进程（管理进程）的信号处理，并未对Worker工作进程设置信号，需要开发者自行实现信号的监听。
- 工作进程为异步模式，请使用 Swoole\Process::signal 监听信号
- 工作进程为同步模式，请使用pcntl_signal和pcntl_signal_dispatch监听信号
在工作进程中应当监听SIGTERM信号，当主进程需要终止该进程时，会向此进程发送SIGTERM信号。如果工作进程未监听SIGTERM信号，底层会强行终止当前进程，造成部分逻辑丢失。

$pool->on("WorkerStart", function ($pool, $workerId) {
    $running = true;
    pcntl_signal(SIGTERM, function () use (&$running) {
        $running = false;
    });
    echo "Worker#{$workerId} is started\n";
    $redis = new Redis();
    $redis->pconnect('127.0.0.1', 6379);
    $key = "key1";
    while ($running) {
         $msg = $redis->brpop($key);
         pcntl_signal_dispatch();
         if ( $msg == null) continue;
         var_dump($msg);
     }
});

getProcess()

获取当前工作进程对象。返回Swoole\Process对象。

!> 需要 Swoole 版本 >= v4.2.0

Swoole\Process\Pool->getProcess(int $worker_id): Swoole\Process;

参数
- int $worker_id
  - 功能：指定获取 worker 【可选参数, 默认当前 worker】
  - 默认值：无
  - 其它值：无

!> 必须在start之后，在工作进程的onWorkerStart或其他回调函数中调用；
返回的Process对象是单例模式，在工作进程中重复调用getProcess()将返回同一个对象。

使用示例

$workerNum = 10;
$pool = new Swoole\Process\Pool($workerNum);

$pool->on("WorkerStart", function ($pool, $workerId) {
    $process = $pool->getProcess();
    $process->exec("/bin/sh", ["ls", '-l']);
});

$pool->on("WorkerStop", function ($pool, $workerId) {
    echo "Worker#{$workerId} is stopped\n";
});

$pool->start();