php多进程 防止出现僵尸进程

对于用PHP进行多进程并发编程，不可避免要遇到僵尸进程的问题。

僵尸进程是指的父进程已经退出，而该进程dead之后没有进程接受，就成为僵尸进程(zombie)进程。任何进程在退出前(使用exit退出) 都会变成僵尸进程(用于保存进程的状态等信息)，然后由init进程接管。如果不及时回收僵尸进程，那么它在系统中就会占用一个进程表项，如果这种僵尸进程过多，最后系统就没有可以用的进程表项，于是也无法再运行其它的程序。

 

方法一：

父进程通过pcntl_wait和pcntl_waitpid等函数等待子进程结束

$pid = pcntl_fork();

if($pid == -1) {
    die('fork error');
} else if ($pid) {
    //父进程阻塞着等待子进程的退出
    //pcntl_wait($status);

    //pcntl_waitpid($pid, $status);
    
    //非阻塞方式
    //pcntl_wait($status, WNOHANG);

    //pcntl_waitpid($pid, $status, WNOHANG);
} else {
    sleep(3);
    echo "child \r\n";
    exit;
}

方法二：

可以用signal函数为SIGCHLD安装handler，因为子进程结束后，父进程会收到该信号，可以在handler中调用pcntl_wait或pcntl_waitpid来回收。

<?php
declare(ticks = 1);

//信号处理函数
function sig_func() {
    echo "SIGCHLD \r\n";
    pcntl_wait($status);

    //pcntl_waitpid(-1, $status);

    //非阻塞
    //pcntl_wait($status, WNOHANG);
    //pcntl_waitpid(-1, $status, WNOHANG);
}

pcntl_signal(SIGCHLD, 'sig_func');

$pid = pcntl_fork();

if($pid == -1) {
    die('fork error');
} else if ($pid) {
    sleep(10);
} else {
    sleep(3);
    echo "child \r\n";
    exit;
}

如果子进程还没有结束时，父进程就结束了，那么init进程会自动接手这个子进程，进行回收。

如果父进程是循环，又没有安装SIGCHLD信号处理函数调用wait或waitpid()等待子进程结束。那么子进程结束后，没有回收，就产生僵尸进程了。

 

例如：

<?php
$pid = pcntl_fork();

if($pid == -1) {
    die('fork error');
} else if ($pid) {
    for(;;) {
        sleep(3);
    }
} else {
    echo "child \r\n";
    exit;
}

父进程是个死循环，也没有安装SIGCHLD信号处理函数，子进程结束后。我们通过如下命令查看

> ps -A -o stat,ppid,pid,cmd | grep -e '^[Zz]'

会发现一个僵尸进程。

 

代码改进一下：

<?php
declare(ticks = 1);

//信号处理函数
function sig_func() {
    echo "SIGCHLD \r\n";

    pcntl_waitpid(-1, $status, WNOHANG);
}

pcntl_signal(SIGCHLD, 'sig_func');

$pid = pcntl_fork();

if($pid == -1) {
    die('fork error');
} else if ($pid) {
    for(;;) {
        sleep(3);
    }
} else {
    echo "child \r\n";
    exit;
}

当子进程结束后，再通过命令查看时，我们发现这时就没有僵尸进程了，这说明父进程对它进行了回收。

 

方法三：

如果父进程不关心子进程什么时候结束，那么可以用pcntl_signal(SIGCHLD, SIG_IGN)通知内核，自己对子进程的结束不感兴趣，那么子进程结束后，内核会回收，并不再给父进程发送信号。

<?php
declare(ticks = 1);

pcntl_signal(SIGCHLD, SIG_IGN);

$pid = pcntl_fork();

if($pid == -1) {
    die('fork error');
} else if ($pid) {
    for(;;) {
        sleep(3);
    }
} else {
    echo "child \r\n";
    exit;
}

当子进程结束后，SIGCHLD信号并不会发送给父进程，而是通知内核对子进程进行了回收。

 

方法四：

通过pcntl_fork两次，也就是父进程fork出子进程，然后子进程中再fork出孙进程，这时子进程退出。那么init进程会接管孙进程，孙进程退出后，init会回收。不过子进程还是需要父进程进行回收。我们把业务逻辑放到孙进程中执行，父进程就不需要pcntl_wait或pcntl_waitpid来等待孙进程(即业务进程)。

<?php
$pid = pcntl_fork();

if($pid == -1) {
    die('fork error');
} else if ($pid) {
    //父进程等待子进程退出
    pcntl_wait($status);
    echo "parent \r\n";
} else {
    //子进程再fork一次，产生孙进程
    $cpid = pcntl_fork();    
    if($cpid == -1) {
        die('fork error');
    } else if ($cpid) {
        //这里是子进程，直接退出
        echo "child \r\n";
        exit;
    } else {
        //这里是孙进程，处理业务逻辑
        for($i = 0; $i < 10; ++$i) {
            echo "work... \r\n";
            sleep(3);
        }
    }
}

子进程退出后，父进程回收子进程，孙进程继续业务逻辑的处理。当孙进程也执行完毕退出后，init回收孙进程。