linux fork进程请谨慎多个进程/线程共享一个 socket连接，会出现多个进程响应串联的情况。
昨天组内同学在使用php父子进程模式的时候遇到了一个比较诡异的问题
简单说来就是：因为fork，父子进程共享了一个redis连接、然后父子进程在发送了各自的redis请求分别获取到了对方的响应体。
复现示例代码:
testFork.php
1 <?php 2 require_once("./PowerSpawn.php"); 3 4 $ps = new Forkutil_PowerSpawn(); 5 $ps->maxChildren = 10 ; 6 $ps->timeLimit = 86400; 7 8 $redisObj = new Redis(); 9 $redisObj->connect('127.0.0.1','6379'); 10 11 // 主进程 -- 查询任务列表并新建子进程 12 while ($ps->runParentCode()) { 13 echo "parent:".$redisObj->get("parent")."\n" ; 14 // 产生一个子进程 15 if ($ps->spawnReady()) { 16 $ps->spawnChild(); 17 } else { 18 // 队列已满，等待 19 $ps->Tick(); 20 } 21 } 22 23 // 子进程 -- 处理具体的任务 24 if ($ps->runChildCode()) { 25 echo "chlidren:".$redisObj->get("children")."\n" ; 26 }
PowerSpawn.php 主要用户进程fork管理工作
<?php /* * PowerSpawn * * Object wrapper for handling process forking within PHP * Depends on PCNTL package * Depends on POSIX package * * Author: Don Bauer * E-Mail: lordgnu@me.com * * Date: 2011-11-04 */ declare(ticks = 1); class Forkutil_PowerSpawn { private $myChildren; private $parentPID; private $shutdownCallback = null; private $killCallback = null; public $maxChildren = 10; // Max number of children allowed to Spawn public $timeLimit = 0; // Time limit in seconds (0 to disable) public $sleepCount = 100; // Number of uSeconds to sleep on Tick() public $childData; // Variable for storage of data to be passed to the next spawned child public $complete; public function __construct() { if (function_exists('pcntl_fork') && function_exists('posix_getpid')) { // Everything is good $this->parentPID = $this->myPID(); $this->myChildren = array(); $this->complete = false; // Install the signal handler pcntl_signal(SIGCHLD, array($this, 'sigHandler')); } else { die("You must have POSIX and PCNTL functions to use PowerSpawn\n"); } } public function __destruct() { } public function sigHandler($signo) { switch ($signo) { case SIGCHLD: $this->checkChildren(); break; } } public function getChildStatus($name = false) { if ($name === false) return false; if (isset($this->myChildren[$name])) { return $this->myChildren[$name]; } else { return false; } } public function checkChildren() { foreach ($this->myChildren as $i => $child) { // Check for time running and if still running if ($this->pidDead($child['pid']) != 0) { // Child is dead unset($this->myChildren[$i]); } elseif ($this->timeLimit > 0) { // Check the time limit if (time() - $child['time'] >= $this->timeLimit) { // Child had exceeded time limit $this->killChild($child['pid']); unset($this->myChildren[$i]); } } } } /** * 获取当前进程pid * @return int */ public function myPID() { return posix_getpid(); } /** * 获取父进程pid * @return int */ public function myParent() { return posix_getppid(); } /** * 创建子进程 并记录到myChildren中 * @param bool $name */ public function spawnChild($name = false) { $time = time(); $pid = pcntl_fork(); if ($pid) { if ($name !== false) { $this->myChildren[$name] = array('time'=>$time,'pid'=>$pid); } else { $this->myChildren[] = array('time'=>$time,'pid'=>$pid); } } } /** * 杀死子进程 * @param int $pid */ public function killChild($pid = 0) { if ($pid > 0) { posix_kill($pid, SIGTERM); if ($this->killCallback !== null) call_user_func($this->killCallback); } } /** * 该进程是否主进程 是返回true 不是返回false * @return bool */ public function parentCheck() { if ($this->myPID() == $this->parentPID) { return true; } else { return false; } } public function pidDead($pid = 0) { if ($pid > 0) { return pcntl_waitpid($pid, $status, WUNTRACED OR WNOHANG); } else { return 0; } } public function setCallback($callback = null) { $this->shutdownCallback = $callback; } public function setKillCallback($callback = null) { $this->killCallback = $callback; } /** * 返回子进程个数 * @return int */ public function childCount() { return count($this->myChildren); } public function runParentCode() { if (!$this->complete) { return $this->parentCheck(); } else { if ($this->shutdownCallback !== null) call_user_func($this->shutdownCallback); return false; } } public function runChildCode() { return !$this->parentCheck(); } /** * 进程池是否已满 * @return bool */ public function spawnReady() { if (count($this->myChildren) < $this->maxChildren) { return true; } else { return false; } } public function shutdown() { while($this->childCount()) { $this->checkChildren(); $this->tick(); } $this->complete = true; } public function tick() { usleep($this->sleepCount); } public function exec($proc, $args = null) { if ($args == null) { pcntl_exec($proc); } else { pcntl_exec($proc, $args); } } }
解释一下testFork.php做的事情：子进程从父进程fork出来之后，父子进程各自从redis中取数据，父进程取parent这个key的数据。子进程取child这个key的数据
终端的输出结果是：
parent:parent parent:parent parent:children chlidren:parent
很显然，在偶然的情况下：子进程读到了父进程的结果、父进程读到了子进程该读的结果。
先说结论，再看原因。
linux fork进程请谨慎多个进程/线程共享一个 socket连接，会出现多个进程响应串联的情况。
有经验的朋友应该会想起unix网络编程中在写并发server代码的时候，fork子进程之后立马关闭了子进程的listenfd，原因也是类似的。
昨天，写这份代码的同学，自己闷头查了很长时间，其实还是对于fork没有重分了解，匆忙的写下这份代码。
使用父子进程模式之前，得先问一下自己几个问题：
1.你的代码真的需要父子进程来做吗？(当然这不是今天讨论的话题，对于php业务场景而言、我觉得基本不需要)
2.fork产生的子进程到底与父进程有什么关系？复制的变量相互间的更改是否受影响？
《UNIX系统编程》第24章进程的创建 中对上面的两个问题给出了完美的回答、下面我摘抄几个知识点：
1.fork之后父子进程将共享代码文本段，但是各自拥有不同的栈段、数据段及堆段拷贝。子进程的栈、数据从fork一瞬间开始是对于父进程的完全拷贝、每个进程可以更改自己的数据，而不要担心相互影响！
2.fork之后父子进程同时开始从fork点向下执行代码，具体fork之后CPU会调度到谁？不一定！
3.执行fork之后，子进程将拷贝父进程的文件描述符副本，指向同一个文件句柄（包含了当前文件读写的偏移量等信息）。对于socket而言，其实是复用了同一个socket，这也是文章开头提到的问题所在。
那么再回头看开始提到的问题，当fork之后，父子进程同时共享同一条redis连接。
一条tcp连接唯一标识的办法是那个四元组：clientip + clientport + serverip + serverport
那当两个进程同时指向了一个socket，socket改把响应体给谁呢？我的理解是CPU片分到谁谁会去读取，当然这个理解也可能是错误的，在评论区给出你的理解，谢谢
文章的最后谈几点我的想法：
1.php业务场景下需要使用多进程模式的并不多，如果你觉得真的需要使用fork来完成业务，可以先思考一下，真的需要吗？
2.当遇到问题的时候，最先看的还应该是你所使用技术的到底做了啥，主动与身边人沟通
3.《UNIX系统编程》是一本好书，英文名是《The Linux Programming Interface》，简称《TLPI》，我在这本书里找到了很多我想找到的答案。作为一个写php的、读C的程序员来说，简单易懂。
比如进程的创建、IO相关主题、select&poll&信号驱动IO&epoll，特别是事件驱动这块非常推荐阅读，后面我也会在我弄明白网络请求到达网卡之后、linux内核做了啥？然后结合事件驱动再记一篇我的理解。
我把《UNIX系统编程》电子版书籍放到了我的公众号，如果需要可以扫码关注我的公众号&回复 "TLPI",即可下载 《UNIX系统编程》《The Linux Programming Interface》的pdf版本
