PHP脚本守护进程原理与实现方法详解

背景

要想实现持续运行某个 PHP 程序，一般常见的方式是在终端执行 php your-script.php 命令，但是这种方式不够优雅，因为无法后台运行，当终端连接关闭时，该 PHP 程序也会随之退出。而守护进程是一种让后台程序持续运行的方式，我们可以借助它来实现 PHP 脚本目标。

原理

守护进程是指一种在操作系统后台长时间运行的进程，它的存在是为了不间断的执行特定任务。它一般父进程完成以下任务：

1. 创建一个子进程并立即退出，让子进程称为孤儿进程；
2. 在子进程中调用 setsid() 函数创建新的会话，成为 session leader 且不再有控制终端器；
3. 再一次创建一个新的子进程，使用 exec() 函数执行真正的代码；
4. 子进程开始执行，成为渐消进程，就可以长时间运行了。

实现

下面提供基于 PHP 实现守护进程的方法，以 CLI 模式执行 Script 的信息将会记录到 daemon.log 文件中。

#!/usr/bin/env php
<?php

$log_file = __DIR__ . '/daemon.log';

$fp = stream_socket_server('tcp://0.0.0.0:8888', $errno, $errstr);
if (!$fp) {
    exit("Create socket failed: $errstr ($errno)" . PHP_EOL);
}

// 创建子进程
$pid = pcntl_fork();
if ($pid === -1) {
    exit("Fork child process failed!" . PHP_EOL);
} else if ($pid > 0) {
    exit(0);
}

// 当前进程成为会话领导
if (posix_setsid() === -1) {
    exit("Child process create session failed!" . PHP_EOL);
}

// 关闭不必要的文件描述符
fclose(STDIN);
fclose(STDOUT);
fclose(STDERR);

// 重定向标准 IO 流
$STDIN  = fopen('/dev/null', 'r');
$STDOUT = fopen($log_file, 'ab');
$STDERR = fopen($log_file, 'ab');

// 再次创建子进程，禁止进程打开控制终端
$pid = pcntl_fork();
if ($pid === -1) {
    exit("Fork child process failed!" . PHP_EOL);
} else if ($pid > 0) {
    exit(0);
}

// 保存当前进程 ID
if (!file_put_contents(__DIR__ . '/daemon.pid', posix_getpid())) {
    exit("Failed to save pid file!" . PHP_EOL);
}

while (true) {
    // 接收客户端连接
    $client = stream_socket_accept($fp);

    // 处理请求

    fclose($client);
}

以上代码会创建守护进程并监听 8888 端口，收到客户端连接后处理请求并关闭连接。需要注意的是，在本代码示例中：

• 我们创建了两次子进程，原因是第一次子进程将 session leader 的权限剥夺掉了，以防发生意外情况。
• 为了避免在后台运行程序时因为 STDIN、STDOUT、STDERR 等文件描述符被关闭而导致崩溃问题，需要将其重定向到 /dev/null 或日志文件等。

示例

以下是一个示例，该示例通过网络发起一个 HTTP 请求，模拟客户端链接，并向 localhost:8888 发送 hello 消息。如果后台程序正常启动，该示例将会得到响应。

<?php

$fp = fsockopen('localhost', 8888, $errno, $errstr, 1);
if (!$fp) {
    echo "$errstr ($errno)" . PHP_EOL;
} else {
    $out = "hello\n";
    fwrite($fp, $out);
    echo fread($fp, 8192);
    fclose($fp);
}

结语

通过上述方法，我们可以使用 PHP 实现守护进程，让程序在后台仍然运行，这种方式有助于提升服务稳定性，完全可以应用在多种实际场景中。