前言
在一个多任务的计算机操作系统中,守护进程(英语:daemon,/?di?m?n/或/?de?m?n/)是一种在后台执行的计算机程序。此类程序会被以进程的形式初始化。守护进程程序的名称通常以字母“d”结尾:例如,syslogd就是指管理系统日志的守护进程。
daemon 程序是一直运行的服务端程序,又称为守护进程。通常在系统后台运行,没有控制终端不与前台交互,daemon 程序一般作为系统服务使用。daemon 是长时间运行的进程,通常在系统启动后就运行,在系统关闭时才结束。一般说Daemon程序在后台运行,是因为它没有控制终端,无法和前台的用户交互。daemon程序一般都作为服务程序使用,等待客户端程序与它通信。我们也把运行的daemon程序称作守护进程。
通常,守护进程没有任何存在的父进程(即PPID=1),且在UNIX系统进程层级中直接位于init之下。守护进程程序通常通过如下方法使自己成为守护进程:对一个子进程运行fork,然后使其父进程立即终止,使得这个子进程能在init下运行。这种方法通常被称为“脱壳”。
系统通常在启动时一同起动守护进程。守护进程为对网络请求,硬件活动等进行响应,或其他通过某些任务对其他应用程序的请求进行回应提供支持。守护进程也能够对硬件进行配置(如在某些Linux系统上的devfsd),运行计划任务(例如cron),以及运行其他任务。每个进程都有一个父进程,子进程退出,父进程能得到子进程退出的状态。
守护进程简单地说就是可以脱离终端而在后台运行的进程 . 这在Linux中是非常常见的一种进程 , 比如apache或者mysql等服务启动后 , 就会以守护进程的方式进驻在内存中 。守护程序是在后台运行的应用程序,而不是由用户直接操作。守护进程的例子是Cron和MySQL。 使用PHP守护进程非常简单,并且需要使用PHP 4.1或更高版本编译参数:--enable-pcntl
假如有个耗时间的任务需要跑在后台 : 将所有mysql中user表中的2000万用户全部导入到redis中做预热缓存 , 那么这个任务估计一时半会是不会结束的 , 这个时候就需要编写一个php脚本以daemon形式运行在系统中 , 结束后自动推出。
在Linux中 , 有三种方式实现脚本后台化 :
1 . 在命令后添加一个&符号
比如 php task.php & . 这个方法的缺点在于 如果terminal终端关闭 , 无论是正常关闭还是非正常关闭 , 这个php进程都会随着终端关闭而关闭 , 其次是代码中如果有echo或者print_r之类的输出文本 , 会被输出到当前的终端窗口中 。
2 . 使用nohup命令
比如 nohup php task.php & . 默认情况下 , 代码中echo或者print_r之类输出的文本会被输出到php代码同级目录的nohup.out文件中 . 如果你用exit命令或者关闭按钮等正常手段关闭终端 , 该进程不会被关闭 , 依然会在后台持续运行 . 但是如果终端遇到异常退出或者终止 , 该php进程也会随即退出 . 本质上 , 也并非稳定可靠的daemon方案 。
编程中需要注意的地方有:
- 通过二次
pcntl_fork()
以及posix_setsid
让主进程脱离终端 - 通过
pcntl_signal()
忽略或者处理SIGHUP
信号 - 多进程程序需要通过二次
pcntl_fork()
或者pcntl_signal()
忽略SIGCHLD
信号防止子进程变成 Zombie 进程 - 通过
umask()
设定文件权限掩码,防止继承文件权限而来的权限影响功能 - 将运行进程的
STDIN/STDOUT/STDERR
重定向到/dev/null
或者其他流上
daemon有如下特征:
- 没有终端
- 后台运行
- 父进程 pid 为1
想要查看运行中的守护进程可以通过 ps -ax
或者 ps -ef
查看,其中 -x
表示会列出没有控制终端的进程。
fork 系统调用
fork 系统调用用于复制一个与父进程几乎完全相同的进程,新生成的子进程不同的地方在于与父进程有着不同的 pid 以及有不同的内存空间,根据代码逻辑实现,父子进程可以完成一样的工作,也可以不同。子进程会从父进程中继承比如文件描述符一类的资源。
PHP 中的 pcntl
扩展中实现了 pcntl_fork()
函数,用于在 PHP 中 fork 新的进程。
setsid 系统调用
setsid 系统调用则用于创建一个新的会话并设定进程组 id。这里有几个概念:会话
,进程组
。
在 Linux 中,用户登录产生一个会话(Session),一个会话中包含一个或者多个进程组,一个进程组又包含多个进程。每个进程组有一个组长(Session Leader),它的 pid 就是进程组的组 id。进程组长一旦打开一个终端,这一个终端就被称为控制终端。一旦控制终端发生异常(断开、硬件错误等),会发出信号到进程组组长。
后台运行程序(如 shell 中以&
结尾执行指令)在终端关闭之后也会被杀死,就是没有处理好控制终端断开时发出的SIGHUP
信号,而SIGHUP
信号对于进程的默认行为则是退出进程。
调用 setsid 系统调用之后,会让当前的进程新建一个进程组,如果在当前进程中不打开终端的话,那么这一个进程组就不会存在控制终端,也就不会出现因为关闭终端而杀死进程的问题。
PHP 中的 posix
扩展中实现了 posix_setsid()
函数,用于在 PHP 中设定新的进程组。
二次 fork 的作用
首先,setsid
系统调用不能由进程组组长调用,会返回-1。
二次 fork 操作的样例代码如下:
$pid1 = pcntl_fork(); if ($pid1 > 0) {
// 父进程会得到子进程号,所以这里是父进程执行的逻辑 exit('parent process. 1'."\n"); } else if ($pid1 < 0) { exit("Failed to fork 1\n"); } if (-1 == posix_setsid()) { exit("Failed to setsid\n"); } $pid2 = pcntl_fork(); if ($pid2 > 0) { exit('parent process. 2'."\n"); } else if ($pid2 < 0) { exit("Fai