如何使用PHP编写daemon process

 

今天下午在segmentfault.com看到一个提问，提问标题是“PHP怎么做服务化”，其中问道php是不是只能以web方式调用。其实很多人对PHP的使用场景都有误解，认为php只能用于编写web脚本，实际上，从PHP4开始，php的使用场景早已不限于处理web请求。

从php的架构体系来说，php分为三个层次：sapi、php core和zend engine。php core本身和web没有任何耦合，php通过sapi与其它应用程序通信，例如mod_php就是为apache编写的sapi实现，同样，fpm是一个基于fastcgi协议的sapi实现，这些sapi都是与web server配合用于处理web请求的。但是也有许多sapi与web无关，例如cli sapi可以使得在命令行环境下直接执行php，embed sapi可以将php嵌入其它语言（如Lua）那样。这里我并不打算详细讨论php的架构体系和sapi的话题，只是说明从架构体系角度目前的php早已被设计为支持各种环境，而非为web独有。

除了架构体系的支持外，php丰富的扩展模块也为php在不同环境发挥作用提供了后盾，例如本文要提到的pcntl模块和posix模块配合可以实现基本的进程管理、信号处理等操作系统级别的功能，而sockets模块可以使php具有socket通信的能力。因此php完全可以用于编写类似于shell或perl常做的工具性脚本，甚至是具有server性质的daemon process。

为了展示php如何编写daemon server，我用php编写了一个简单的http server，这个server以daemon process的形式运行。当然，为了把重点放在如何使用php编写daemon，我没有为这个http server实现具体业务逻辑，但它可以监听指定端口，接受http请求并返回给客户端一条固定的文本，整个过程通过socket实现，全部由php编写而成。

代码实例

下面是这个程序的完整代码：

 

<?php

 

//Accpet the http client request and generate response content.

//As a demo, this function just send "PHP HTTP Server" to client.

function handle_http_request($address, $port)

{

    $max_backlog = 16;

    $res_content = "HTTP/1.1 200 OK

Content-Length: 15

Content-Type: text/plain; charset=UTF-8

 

PHP HTTP Server";

    $res_len = strlen($res_content);

 

    //Create, bind and listen to socket

    if(($socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP)) === FALSE)

    {

        echo "Create socket failed!\n";

        exit;

    }   

 

    if((socket_bind($socket, $address, $port)) === FALSE)

    {

        echo "Bind socket failed!\n";

        exit;

    }

 

    if((socket_listen($socket, $max_backlog)) === FALSE)

    {

        echo "Listen to socket failed!\n";

        exit;

    }

 

    //Loop

    while(TRUE)

    {

        if(($accept_socket = socket_accept($socket)) === FALSE)

        {

            continue;

        }

        else

        {

            socket_write($accept_socket, $res_content, $res_len);

            socket_close($accept_socket);

        }

    }

}

 

//Run as daemon process.

function run()

{

    if(($pid1 = pcntl_fork()) === 0)

    //First child process

    {

        posix_setsid(); //Set first child process as the session leader.

 

        if(($pid2 = pcntl_fork()) === 0)

        //Second child process, which run as daemon.

        {

            //Replaced with your own domain or address.

            handle_http_request('www.codinglabs.org', 9999);

        }

        else

        {

            //First child process exit;

            exit;

        }

    }

    else

    {

        //Wait for first child process exit;

        pcntl_wait($status);

    }

}

 

//Entry point.

run();

 

?>

这里我假设各位对Unix环境编程都比较了解，所以不做太多细节的解释，只梳理一下。简单来看，这个程序主要由两个部分组成，handle_http_request函数负责处理http请求，其编写方法与用C编写的tcp server类似：创建socket、绑定、监听，然后通过一个循环处理每个connect过来的客户端，一旦accept到一个连接，则输出固定的文本“PHP HTTP Server”（当然http头需要首先构建好），这里没有考虑多路复用和非阻塞等情况，而只是一个简单的同步阻塞tcp server。

run函数负责将整个程序变为daemon process，方法和Unix环境下C的方法很类似，通过两次fork，第一次fork后调用setsid将子进程1变为session leader，这样就可以让子进程2与其祖先detach，即使祖先进程结束了它也会继续运行（托孤给init进程）。相关细节我不再赘述，对Unix进程相关不熟悉的朋友可以参考《Advanced Programming in the UNIX Environment》一书。

注意，在这里pcntl_fork对应Unix中的fork，pcntl_wait对应wait，而posix_setsid对应setsid，更多函数可以参考PHP Manual中的pcntl和fork模块相关内容。

检验

下面在命令行下启动这个脚本：