php实现多进程、多线程

　　孤儿进程：一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

　　僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。

　　僵尸进程危害：如果进程不调用wait / waitpid的话， 那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害，应当避免。任何一个子进程(init除外)在exit()之后，并非马上就消失掉，而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构，等待父进程处理。

　　已经产生的僵尸进程，解决方法：kill掉父进程，它产生的僵死进程就变成了孤儿进 程，这些孤儿进程会被init进程接管，init进程会wait()这些孤儿进程，释放它们占用的系统进程表中的资源。

　　僵尸进程解决办法

　　（1）通过信号机制

　　　　子进程退出时向父进程发送SIGCHILD信号，父进程处理SIGCHILD信号。在信号处理函数中调用wait进行处理僵尸进程。

　　（2）fork两次
　　　　《Unix 环境高级编程》8.6节说的非常详细。原理是将子进程成为孤儿进程，从而其的父进程变为init进程，通过init进程可以处理僵尸进程。

多进程与多线程比较

对比维度	多进程	多线程	总结
数据共享、同步	数据共享复杂，需要用IPC；数据是分开的，同步简单	因为共享进程数据，数据共享简单，但也是因为这个原因导致同步复杂	各有优势
内存、CPU	占用内存多，切换复杂，CPU利用率低	占用内存少，切换简单，CPU利用率高	线程占优
创建销毁、切换	创建销毁、切换复杂，速度慢	创建销毁、切换简单，速度很快	线程占优
编程、调试	编程简单，调试简单	编程复杂，调试复杂	进程占优
可靠性	进程间不会互相影响	一个线程挂掉将导致整个进程挂掉	进程占优
分布式	适应于多核、多机分布式；如果一台机器不够，扩展到多台机器比较简单	适应于多核分布式	进程占优

1）需要频繁创建销毁的优先用线程

原因请看上面的对比。

这种原则最常见的应用就是Web服务器了，来一个连接建立一个线程，断了就销毁线程，要是用进程，创建和销毁的代价是很难承受的

2）需要进行大量计算的优先使用线程

所谓大量计算，当然就是要耗费很多CPU，切换频繁了，这种情况下线程是最合适的。

这种原则最常见的是图像处理、算法处理。

3）强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程

什么叫强相关、弱相关？理论上很难定义，给个简单的例子就明白了。

一般的Server需要完成如下任务：消息收发、消息处理。“消息收发”和“消息处理”就是弱相关的任务，而“消息处理”里面可能又分为“消息解码”、“业务处理”，这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此“消息收发”和“消息处理”可以分进程设计，“消息解码”、“业务处理”可以分线程设计。

当然这种划分方式不是一成不变的，也可以根据实际情况进行调整。

4）可能要扩展到多机分布的用进程，多核分布的用线程

原因请看上面对比。

5）都满足需求的情况下，用你最熟悉、最拿手的方式

至于“数据共享、同步”、“编程、调试”、“可靠性”这几个维度的所谓的“复杂、简单”应该怎么取舍，我只能说：没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则：如果多进程和多线程都能够满足要求，那么选择你最熟悉、最拿手的那个。

需要提醒的是：虽然我给了这么多的选择原则，但实际应用中基本上都是“进程+线程”的结合方式，千万不要真的陷入一种非此即彼的误区。

消耗资源：

从内核的观点看，进程的目的就是担当分配系统资源（CPU时间、内存等）的基本单位。线程是进程的一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。

线程，它们彼此之间使用相同的地址空间，共享大部分数据，启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。据统计，总的说来，一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右，当然，在具体的系统上，这个数据可能会有较大的区别。

通讯方式：

进程之间传递数据只能是通过通讯的方式，即费时又不方便。线程时间数据大部分共享（线程函数内部不共享），快捷方便。但是数据同步需要锁对于static变量尤其注意

线程自身优势：

提高应用程序响应；使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上；

改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。

1. [代码]PHP实现多进程并行操作(可做守护进程)

 /**
  * 入口函数
  * 将此文件保存为 ProcessOpera.php
  * 在terminal中运行 /usr/local/php/bin/php ProcessOpera.php &
  * 查看进程 ps aux|grep php
  */

 ProcessOpera("runCode", array(), 8);

 /**
  * run Code
  */
 function runCode($opt = array()) {
    //需要在守护进程中运行的代码
 }

 /**
  * $func为子进程执行具体事物的函数名称
  * $opt为$func的参数 数组形式
  * $pNum 为fork的子进程数量
  */
 function ProcessOpera($func, $opts = array(), $pNum = 1) {
     while(true) {
         $pid = pcntl_fork();
         if($pid == -1) {
             exit("pid fork error");
         }
         if($pid) {
             static $execute = 0;
             $execute++;
             if($execute >= $pNum) {
                 pcntl_wait($status);
                 $execute--;
             }
         } else {
             while(true) {
                 //somecode
                 $func($opts);
                 sleep(1);
             }
             exit(0);
         }
     }
 }

2. [代码]PHP实现多线程操作

 class My extends Thread {
     protected $name;
     public $runing;
     function __construct($name){
         $this->runing=1;
         $this->param=0;
         $this->name=$name;
     }
     public function run() {
         while($this->runing){
             if($this->param){
                 $time=rand(1,5);
                 echo 'I am thread '.$this->name.',pid: '.$this->getCreatorId().",param: {$this->param},need {$time}s\n";
                 sleep($time);
                 $this->param=0;
             }else{
                 echo "Thread {$this->name} waiting...\n";
             }
             sleep(1);
         }
     }
 }
 $pool=array();
 $pool[]=new My('a');
 $pool[]=new My('b');
 $pool[]=new My('c');
 //开启所有线程
 foreach ($pool as $w) {
     $w->start();
 }
 //派发任务
 unset($w);
 for($i=1;$i<10;$i++){
     $woker_content=$i;
     while(1){
         foreach($pool as $w){
             if(!$w->param){
                 $w->param=$woker_content;
                 echo "Thread {$w->name} empty,put param {$woker_content}.\n";
                 break 2;
             }
         }
         sleep(1);
     }
 }

 unset($w);
 while(count($pool)){
     foreach ($pool as $k => $w) {
         if(!$w->param){
             $w->runing=false;
             unset($pool[$k]);
             echo "Thread {$w->name} end,exit！\n";
         }
     }
     sleep(1);
 }

 echo 'All thread end!';