PHP高级编程之守护进程

PHP高级编程之守护进程

摘要

2014-09-01 发表

2015-08-31 更新

2015-10-20 更新,增加优雅重启


目录

  • 1. 什么是守护进程
  • 2. 为什么开发守护进程
  • 3. 何时采用守护进程开发应用程序
  • 4. 守护进程的安全问题
  • 5. 怎样开发守护进程
    • 5.1. 程序启动
    • 5.2. 程序停止
    • 5.3. 单例模式
    • 5.4. 实现优雅重启
  • 6. 进程意外退出解决方案

1. 什么是守护进程

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。

例如 apache, nginx, mysql 都是守护进程

2. 为什么开发守护进程

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。

3. 何时采用守护进程开发应用程序

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。

4. 守护进程的安全问题

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。

5. 怎样开发守护进程

例 1. 多线程守护进程例示

			<?php
class ExampleWorker extends Worker {

	#public function __construct(Logging $logger) {
	#	$this->logger = $logger;
	#}

	#protected $logger;
	protected  static $dbh;
	public function __construct() {

	}
	public function run(){
		$dbhost = '192.168.2.1';			// 数据库服务器
		$dbport = 3306;
	    $dbuser = 'www';        			// 数据库用户名
        $dbpass = 'qwer123';             	// 数据库密码
		$dbname = 'example';				// 数据库名

		self::$dbh  = new PDO("mysql:host=$dbhost;port=$dbport;dbname=$dbname", $dbuser, $dbpass, array(
			/* PDO::MYSQL_ATTR_INIT_COMMAND => 'SET NAMES \'UTF8\'', */
			PDO::MYSQL_ATTR_COMPRESS => true,
			PDO::ATTR_PERSISTENT => true
			)
		);

	}
	protected function getInstance(){
        return self::$dbh;
    }

}

/* the collectable class implements machinery for Pool::collect */
class Fee extends Stackable {
	public function __construct($msg) {
		$trades = explode(",", $msg);
		$this->data = $trades;
		print_r($trades);
	}

	public function run() {
		#$this->worker->logger->log("%s executing in Thread #%lu", __CLASS__, $this->worker->getThreadId() );

		try {
			$dbh  = $this->worker->getInstance();
			
			$insert = "INSERT INTO fee(ticket, login, volume, `status`) VALUES(:ticket, :login, :volume,'N')";
			$sth = $dbh->prepare($insert);
			$sth->bindValue(':ticket', $this->data[0]);
			$sth->bindValue(':login', $this->data[1]);
			$sth->bindValue(':volume', $this->data[2]);
			$sth->execute();
			$sth = null;
			
			/* ...... */
			
			$update = "UPDATE fee SET `status` = 'Y' WHERE ticket = :ticket and `status` = 'N'";
			$sth = $dbh->prepare($update);
			$sth->bindValue(':ticket', $this->data[0]);
			$sth->execute();
			//echo $sth->queryString;
			//$dbh = null;
		}
		catch(PDOException $e) {
			$error = sprintf("%s,%s\n", $mobile, $id );
			file_put_contents("mobile_error.log", $error, FILE_APPEND);
		}
	}
}

class Example {
	/* config */
	const LISTEN = "tcp://192.168.2.15:5555";
	const MAXCONN = 100;
	const pidfile = __CLASS__;
	const uid	= 80;
	const gid	= 80;
	
	protected $pool = NULL;
	protected $zmq = NULL;
	public function __construct() {
		$this->pidfile = '/var/run/'.self::pidfile.'.pid';
	}
	private function daemon(){
		if (file_exists($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());
		}
	}
	private function start(){
		$pid = $this->daemon();
		$this->pool = new Pool(self::MAXCONN, \ExampleWorker::class, []);
		$this->zmq = new ZMQSocket(new ZMQContext(), ZMQ::SOCKET_REP);
		$this->zmq->bind(self::LISTEN);
		
		/* Loop receiving and echoing back */
		while ($message = $this->zmq->recv()) {
			//print_r($message);
			//if($trades){
					$this->pool->submit(new Fee($message));
					$this->zmq->send('TRUE');  
			//}else{
			//		$this->zmq->send('FALSE');  
			//}
		}
		$pool->shutdown();	
	}
	private function stop(){

		if (file_exists($this->pidfile)) {
			$pid = file_get_contents($this->pidfile);
			posix_kill($pid, 9); 
			unlink($this->pidfile);
		}
	}
	private function help($proc){
		printf("%s start | stop | help \n", $proc);
	}
	public function main($argv){
		if(count($argv) < 2){
			printf("please input help parameter\n");
			exit();
		}
		if($argv[1] === 'stop'){
			$this->stop();
		}else if($argv[1] === 'start'){
			$this->start();
		}else{
			$this->help($argv[0]);
		}
	}
}

$cgse = new Example();
$cgse->main($argv);			

例 2. 消息队列与守护进程

			<?php
declare(ticks = 1);
require_once( __DIR__.'/autoload.class.php' );
umask(077);	
class EDM {
	protected $queue;
	public function __construct() {
		global $argc, $argv;
		$this->argc = $argc;
		$this->argv = $argv;
		$this->pidfile = $this->argv[0].".pid";
		$this->config = new Config('mq');
		$this->logging = new Logging(__DIR__.'/log/'.$this->argv[0].'.'.date('Y-m-d').'.log'); //.H:i:s
		//print_r( $this->config->getArray('mq') );
		//pcntl_signal(SIGHUP, array(&$this,"restart"));
	}
	protected function msgqueue(){
		$exchangeName = 'email'; //交换机名
		$queueName = 'email'; //队列名
		$routeKey = 'email'; //路由key
		//创建连接和channel
		$connection = new AMQPConnection($this->config->getArray('mq'));
		if (!$connection->connect()) {
			die("Cannot connect to the broker!\n");
		}
		$this->channel = new AMQPChannel($connection);
		$this->exchange = new AMQPExchange($this->channel);
		$this->exchange->setName($exchangeName);
		$this->exchange->setType(AMQP_EX_TYPE_DIRECT); //direct类型
		$this->exchange->setFlags(AMQP_DURABLE); //持久化
		$this->exchange->declare();
		//echo "Exchange Status:".$this->exchange->declare()."\n";
		//创建队列
		$this->queue = new AMQPQueue($this->channel);
		$this->queue->setName($queueName);
		$this->queue->setFlags(AMQP_DURABLE); //持久化
		$this->queue->declare();
		//echo "Message Total:".$this->queue->declare()."\n";
		//绑定交换机与队列,并指定路由键
		$bind = $this->queue->bind($exchangeName, $routeKey);
		//echo 'Queue Bind: '.$bind."\n";
		//阻塞模式接收消息
		while(true){
			//$this->queue->consume('processMessage', AMQP_AUTOACK); //自动ACK应答
			$this->queue->consume(function($envelope, $queue) {
				$msg = $envelope->getBody();
				$queue->ack($envelope->getDeliveryTag()); //手动发送ACK应答
				$this->logging->info('('.'+'.')'.$msg);
				//$this->logging->debug("Message Total:".$this->queue->declare());
			});
			$this->channel->qos(0,1);
			//echo "Message Total:".$this->queue->declare()."\n";
		}
		$conn->disconnect();
	}
	protected function start(){
		if (file_exists($this->pidfile)) {
			printf("%s already running\n", $this->argv[0]);
			exit(0);
		}
		$this->logging->warning("start");
		$pid = pcntl_fork();
		if ($pid == -1) {
			die('could not fork');
		} else if ($pid) {
			//pcntl_wait($status); //等待子进程中断,防止子进程成为僵尸进程。
			exit(0);
		} else {
			posix_setsid();
			//printf("pid: %s\n", posix_getpid());
			file_put_contents($this->pidfile, posix_getpid());
			
			//posix_kill(posix_getpid(), SIGHUP);
			
			$this->msgqueue();
		}
	}
	protected function stop(){
		if (file_exists($this->pidfile)) {
			$pid = file_get_contents($this->pidfile);
			posix_kill($pid, SIGTERM);
			//posix_kill($pid, SIGKILL);
			unlink($this->pidfile);
			$this->logging->warning("stop");
		}else{
			printf("%s haven't running\n", $this->argv[0]);
		}
	}
	protected function restart(){
		$this->stop();
		$this->start();	
	}
	protected function status(){
		if (file_exists($this->pidfile)) {
			$pid = file_get_contents($this->pidfile);
			printf("%s already running, pid = %s\n", $this->argv[0], $pid);
		}else{
			printf("%s haven't running\n", $this->argv[0]);
		}
	}
	protected function usage(){
		printf("Usage: %s {start | stop | restart | status}\n", $this->argv[0]);
	}
	public function main(){
		//print_r($this->argv);
		if($this->argc != 2){
			$this->usage();
		}else{
			if($this->argv[1] == 'start'){
				$this->start();
			}else if($this->argv[1] == 'stop'){
				$this->stop();
			}else if($this->argv[1] == 'restart'){
				$this->restart();
			}else if($this->argv[1] == 'status'){
				$this->status();
			}else{
				$this->usage();
			}
		}
	}
}
$edm = New EDM();
$edm->main();			

5.1. 程序启动

下面是程序启动后进入后台的代码

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());
		}
	}			

程序启动后,父进程会推出,子进程会在后台运行,子进程权限从root切换到指定用户,同时将pid写入进程ID文件。

5.2. 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);
		}
	}			

5.3. 单例模式

所有线程共用数据库连接,在多线程中这个非常重要,如果每个线程建立以此数据库连接在关闭,这对数据库的开销是巨大的。

protected function getInstance(){
	return self::$dbh;
}			

5.4. 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。

6. 进程意外退出解决方案

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 &

原文发布于微信公众号 - Netkiller(netkiller-ebook)

原文发表时间:2017-05-24

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏落影的专栏

iOS开发笔记(二)

前言 开发做笔记是好习惯,总结分享是巩固记忆。 遇到问题,思考其背后的原因、原理。 AFNetworking 1、progress回调block,不在主线程;...

3287
来自专栏DeveWork

WordPress自定义栏目运用实例V:为加密文章添加密码提示文字

默认的话,WordPress中加密的文章时不会有任何的提示的,就一个“加密:”在文章名前面。通常的话,解决这个问题的话我都是直接将密码写在题目中的(比如说这儿,...

1658
来自专栏木宛城主

SharePoint 2013创建WCF REST Service

SharePoint 2013为开发者提供了丰富的REST API,方便了我们在客户端操作List中的数据。当然我们也可以在SharePoint 2013中创建...

1855
来自专栏醉梦轩

编译可用的Android模拟器ranchu内核

1962
来自专栏Java帮帮-微信公众号-技术文章全总结

【数据库】MySQL进阶四、select

【数据库】MySQL进阶四、select mysql中select * for update 注: FOR UPDATE 仅适用于InnoDB,且必须在事务区...

4097
来自专栏封碎

合并apk和odex的方法 博客分类: Android小技巧 AndroidEXT工作

       有时候发现别人手机里有一款 apk 挺好,想弄出来装自己手机上,可是却发现那个 apk 是残缺的,里面没有 classes.dex 文件,却有个跟...

391
来自专栏木宛城主

SharePoint 2010、2013多个域之间互信(Domain Trust)的设计与实施

在现实的业务场景中,有时为了更好的管理域用户和服务。我们往往会创建多个分散式的域,每个域的Administrator专注于维护特定域中的用户和资源,Admin...

2009
来自专栏乐沙弥的世界

配置共享服务器模式

两者完成相同的任务,即处理所有指定的SQL操作。假定从客户端提交一个任意查询(DQL)到数据库服务器不论是专用模式还是共享

793
来自专栏EarlGrey的专栏

利用Pelican搭建数据科学博客

写博客是证明你的实力、深入学习和建立读者群的好方法。有许多数据科学和编程类博客帮助他们的作者找到工作,或者认识了重要人物。定期写博客是有抱负的程序员和数据科学家...

9000
来自专栏颇忒脱的技术博客

远程Debug Java进程的方法

远程debug的意思是启动一个Java进程,启动一个debugger进程,将两者连接起来,利用debugger来debug Java进程。

662

扫码关注云+社区