### 1.3.5 進程管理
這一節我們來看下master是如何管理worker進程的,首先介紹下三種不同的進程管理方式:
* __static:__ 這種方式比較簡單,在啟動時master按照`pm.max_children`配置fork出相應數量的worker進程,即worker進程數是固定不變的
* __dynamic:__ 動態進程管理,首先在fpm啟動時按照`pm.start_servers`初始化一定數量的worker,運行期間如果master發現空閑worker數低于`pm.min_spare_servers`配置數(表示請求比較多,worker處理不過來了)則會fork worker進程,但總的worker數不能超過`pm.max_children`,如果master發現空閑worker數超過了`pm.max_spare_servers`(表示閑著的worker太多了)則會殺掉一些worker,避免占用過多資源,master通過這4個值來控制worker數
* __ondemand:__ 這種方式一般很少用,在啟動時不分配worker進程,等到有請求了后再通知master進程fork worker進程,總的worker數不超過`pm.max_children`,處理完成后worker進程不會立即退出,當空閑時間超過`pm.process_idle_timeout`后再退出
前面介紹到在`fpm_run()`master進程將進入`fpm_event_loop()`:
```c
void fpm_event_loop(int err)
{
//創建一個io read的監聽事件,這里監聽的就是在fpm_init()階段中通過socketpair()創建管道sp[0]
//當sp[0]可讀時將回調fpm_got_signal()
fpm_event_set(&signal_fd_event, fpm_signals_get_fd(), FPM_EV_READ, &fpm_got_signal, NULL);
fpm_event_add(&signal_fd_event, 0);
//如果在php-fpm.conf配置了request_terminate_timeout則啟動心跳檢查
if (fpm_globals.heartbeat > 0) {
fpm_pctl_heartbeat(NULL, 0, NULL);
}
//定時觸發進程管理
fpm_pctl_perform_idle_server_maintenance_heartbeat(NULL, 0, NULL);
//進入事件循環,master進程將阻塞在此
while (1) {
...
//等待IO事件
ret = module->wait(fpm_event_queue_fd, timeout);
...
//檢查定時器事件
...
}
}
```
這就是master整體的處理,其進程管理主要依賴注冊的幾個事件,接下來我們詳細分析下這幾個事件的功能。
__(1)sp[1]管道可讀事件:__
在`fpm_init()`階段master曾創建了一個全雙工的管道:sp,然后在這里創建了一個sp[0]可讀的事件,當sp[0]可讀時將交由`fpm_got_signal()`處理,向sp[1]寫數據時sp[0]才會可讀,那么什么時機會向sp[1]寫數據呢?前面已經提到了:當master收到注冊的那幾種信號時會寫入sp[1]端,這個時候將觸發sp[0]可讀事件。

這個事件是master用于處理信號的,我們根據master注冊的信號逐個看下不同用途:
* __SIGINT/SIGTERM/SIGQUIT:__ 退出fpm,在master收到退出信號后將向所有的worker進程發送退出信號,然后master退出
* __SIGUSR1:__ 重新加載日志文件,生產環境中通常會對日志進行切割,切割后會生成一個新的日志文件,如果fpm不重新加載將無法繼續寫入日志,這個時候就需要向master發送一個USR1的信號
* __SIGUSR2:__ 重啟fpm,首先master也是會向所有的worker進程發送退出信號,然后master會調用execvp()重新啟動fpm,最后舊的master退出
* __SIGCHLD:__ 這個信號是子進程退出時操作系統發送給父進程的,子進程退出時,內核將子進程置為僵尸狀態,這個進程稱為僵尸進程,它只保留最小的一些內核數據結構,以便父進程查詢子進程的退出狀態,只有當父進程調用wait或者waitpid函數查詢子進程退出狀態后子進程才告終止,fpm中當worker進程因為異常原因(比如coredump了)退出而非master主動殺掉時master將受到此信號,這個時候父進程將調用waitpid()查下子進程的退出,然后檢查下是不是需要重新fork新的worker
具體處理邏輯在`fpm_got_signal()`函數中,這里不再羅列。
__(2)fpm_pctl_perform_idle_server_maintenance_heartbeat():__
這是進程管理實現的主要事件,master啟動了一個定時器,每隔1s觸發一次,主要用于dynamic、ondemand模式下的worker管理,master會定時檢查各worker pool的worker進程數,通過此定時器實現worker數量的控制,處理邏輯如下:
```c
static void fpm_pctl_perform_idle_server_maintenance(struct timeval *now)
{
for (wp = fpm_worker_all_pools; wp; wp = wp->next) {
struct fpm_child_s *last_idle_child = NULL; //空閑時間最久的worker
int idle = 0; //空閑worker數
int active = 0; //忙碌worker數
for (child = wp->children; child; child = child->next) {
//根據worker進程的fpm_scoreboard_proc_s->request_stage判斷
if (fpm_request_is_idle(child)) {
//找空閑時間最久的worker
...
idle++;
}else{
active++;
}
}
...
//ondemand模式
if (wp->config->pm == PM_STYLE_ONDEMAND) {
if (!last_idle_child) continue;
fpm_request_last_activity(last_idle_child, &last);
fpm_clock_get(&now);
if (last.tv_sec < now.tv_sec - wp->config->pm_process_idle_timeout) {
//如果空閑時間最長的worker空閑時間超過了process_idle_timeout則殺掉該worker
last_idle_child->idle_kill = 1;
fpm_pctl_kill(last_idle_child->pid, FPM_PCTL_QUIT);
}
continue;
}
//dynamic
if (wp->config->pm != PM_STYLE_DYNAMIC) continue;
if (idle > wp->config->pm_max_spare_servers && last_idle_child) {
//空閑worker太多了,殺掉
last_idle_child->idle_kill = 1;
fpm_pctl_kill(last_idle_child->pid, FPM_PCTL_QUIT);
wp->idle_spawn_rate = 1;
continue;
}
if (idle < wp->config->pm_min_spare_servers) {
//空閑worker太少了,如果總worker數未達到max數則fork
...
}
}
}
```
__(3)fpm_pctl_heartbeat():__
這個事件是用于限制worker處理單個請求最大耗時的,php-fpm.conf中有一個`request_terminate_timeout`的配置項,如果worker處理一個請求的總時長超過了這個值那么master將會向此worker進程發送`kill -TERM`信號殺掉worker進程,此配置單位為秒,默認值為0表示關閉此機制,另外fpm打印的slow log也是在這里完成的。
```c
static void fpm_pctl_check_request_timeout(struct timeval *now)
{
struct fpm_worker_pool_s *wp;
for (wp = fpm_worker_all_pools; wp; wp = wp->next) {
int terminate_timeout = wp->config->request_terminate_timeout;
int slowlog_timeout = wp->config->request_slowlog_timeout;
struct fpm_child_s *child;
if (terminate_timeout || slowlog_timeout) {
for (child = wp->children; child; child = child->next) {
//檢查當前當前worker處理的請求是否超時
fpm_request_check_timed_out(child, now, terminate_timeout, slowlog_timeout);
}
}
}
}
```
除了上面這幾個事件外還有一個沒有提到,那就是ondemand模式下master監聽的新請求到達的事件,因為ondemand模式下fpm啟動時是不會預創建worker的,有請求時才會生成子進程,所以請求到達時需要通知master進程,這個事件是在`fpm_children_create_initial()`時注冊的,事件處理函數為`fpm_pctl_on_socket_accept()`,具體邏輯這里不再展開,比較容易理解。
到目前為止我們已經把fpm的核心實現介紹完了,事實上fpm的實現還是比較簡單的。
- 前言
- 第1章 PHP基本架構
- 1.1 PHP簡介
- 1.2 PHP7的改進
- 1.3 FPM
- 1.3.1 概述
- 1.3.2 基本實現
- 1.3.3 FPM的初始化
- 1.3.4 請求處理
- 1.3.5 進程管理
- 1.4 PHP執行的幾個階段
- 第2章 變量
- 2.1 變量的內部實現
- 2.2 數組
- 2.3 靜態變量
- 2.4 全局變量
- 2.5 常量
- 第3章 Zend虛擬機
- 3.1 PHP代碼的編譯
- 3.1.1 詞法解析、語法解析
- 3.1.2 抽象語法樹編譯流程
- 3.2 函數實現
- 3.2.1 內部函數
- 3.2.2 用戶函數的實現
- 3.3 Zend引擎執行流程
- 3.3.1 基本結構
- 3.3.2 執行流程
- 3.3.3 函數的執行流程
- 3.3.4 全局execute_data和opline
- 3.4 面向對象實現
- 3.4.1 類
- 3.4.2 對象
- 3.4.3 繼承
- 3.4.4 動態屬性
- 3.4.5 魔術方法
- 3.4.6 類的自動加載
- 3.5 運行時緩存
- 3.6 Opcache
- 3.6.1 opcode緩存
- 3.6.2 opcode優化
- 3.6.3 JIT
- 第4章 PHP基礎語法實現
- 4.1 類型轉換
- 4.2 選擇結構
- 4.3 循環結構
- 4.4 中斷及跳轉
- 4.5 include/require
- 4.6 異常處理
- 第5章 內存管理
- 5.1 Zend內存池
- 5.2 垃圾回收
- 第6章 線程安全
- 6.1 什么是線程安全
- 6.2 線程安全資源管理器
- 第7章 擴展開發
- 7.1 概述
- 7.2 擴展的實現原理
- 7.3 擴展的構成及編譯
- 7.3.1 擴展的構成
- 7.3.2 編譯工具
- 7.3.3 編寫擴展的基本步驟
- 7.3.4 config.m4
- 7.4 鉤子函數
- 7.5 運行時配置
- 7.5.1 全局變量
- 7.5.2 ini配置
- 7.6 函數
- 7.6.1 內部函數注冊
- 7.6.2 函數參數解析
- 7.6.3 引用傳參
- 7.6.4 函數返回值
- 7.6.5 函數調用
- 7.7 zval的操作
- 7.7.1 新生成各類型zval
- 7.7.2 獲取zval的值及類型
- 7.7.3 類型轉換
- 7.7.4 引用計數
- 7.7.5 字符串操作
- 7.7.6 數組操作
- 7.8 常量
- 7.9 面向對象
- 7.9.1 內部類注冊
- 7.9.2 定義成員屬性
- 7.9.3 定義成員方法
- 7.9.4 定義常量
- 7.9.5 類的實例化
- 7.10 資源類型
- 7.11 經典擴展解析
- 7.8.1 Yaf
- 7.8.2 Redis
- 第8章 命名空間
- 8.1 概述
- 8.2 命名空間的定義
- 8.2.1 定義語法
- 8.2.2 內部實現
- 8.3 命名空間的使用
- 8.3.1 基本用法
- 8.3.2 use導入
- 8.3.3 動態用法
- 附錄
- break/continue按標簽中斷語法實現
- defer推遲函數調用語法的實現
- 一起線上事故引發的對PHP超時控制的思考