PHP平滑关闭/重启的实现方法

 

前言

写过 CLI 常驻进程的老司机肯定遇到过这么一个问题:在需要更新程序的时候,我要怎样才能安全关闭老进程?你可能会想到NGINX、php-fpm之类的平滑重启是给进程发送USR2信号,然后它就会将当前请求处理完再退出。

但进程是怎样接收信号、处理信号,估计就不是很多人能说清楚了。

 

原理

要实现平滑关闭/重启不难,这里先讲解两个知识点:

阻塞信号

当我们的程序正在处理一个任务的时候,你肯定不希望它中途被终止,比如说你在执行一个数据库事务,肯定不希望事务还没被提交进程就被终止了。

<?php
echo "开始执行事务" . PHP_EOL;
// 模拟一些耗时的操作
$finish_time = time() + 5;
while (time() < $finish_time) {
}
echo "事务执行完毕" . PHP_EOL;

上面这段代码,如果你在第二个echo之前用kill命令去杀死这个进程,那么第二个echo就不会被执行了。那能不能做到在事务过程中暂时先忽略kill信号呢?

能。我们可以使用pcntl_sigprocmask()来阻塞信号,让事务完成之后再响应kill信号。

<?php

// 阻塞信号
$sig_set = array(SIGINT, SIGTERM); // 要阻塞的信号集合
pcntl_sigprocmask(SIG_BLOCK, $sig_set); // SIG_BLOCK: 把信号加入到当前阻塞信号中

echo date("[Y-m-d H:i:s]") . " 开始执行事务" . PHP_EOL;

$finish_time = time() + 5;
while (time() < $finish_time) {
}

echo date("[Y-m-d H:i:s]") . "事务执行完毕" . PHP_EOL;

pcntl_sigprocmask(SIG_UNBLOCK, $sig_set); // SIG_UNBLOCK: 从当前阻塞信号中移出信号

同样的,在第二个echo之前按下Ctrl + C或者用kill命令去杀这个进程,你会发现第二个echo正常执行了,并且两条输出的时间间隔是 5 秒。

我们的常驻进程通常是在一个while(true)循环中去执行重复的任务,如果这么写的话:

<?php
while (true) {
  pcntl_sigprocmask(SIG_BLOCK, $sig_set);
  // ...
  pcntl_sigprocmask(SIG_UNBLOCK, $sig_set);
}

我们是可以保证一个事务不会被打断,但是我们的程序还不知道是不是已经接收到信号了,并且把阻塞信号移除之后进程立刻就退出了,没办法去做一些收尾工作(比如关闭文件)。

处理信号

为了解决上面提到的问题,我们需要在信号发生的时候去做收尾工作,然后再退出进程。

pcntl扩展提供了一些信号相关的函数,我们可以使用pcntl_signal()和pcntl_signal_dispatch()来注册信号处理器和分发信号。

<?php
$sig_handler = function ($signo) {
  echo "收到信号 {$signo}" . PHP_EOL;
};
pcntl_signal(SIGINT, $sig_handler); // 给 SIGINT 信号注册一个处理器

// 模拟耗时操作
echo "开始执行事务" . PHP_EOL;
$finish_time = time() + 5;
while(true) {
  if (time() > $finish_time) {
      echo "事务执行完毕" . PHP_EOL;
      break;
  }
}
pcntl_signal_dispatch(); // 分发信号

执行上面这段代码并在 5 秒内按下Ctrl + C,你会看到sig_handler被执行了;而如果不按下Ctrl + C,那么sig_handler就不会被执行。

到这里你应该已经理解了pcntl_signal()和pcntl_signal_dispatch()的用法了,把它放到到刚刚的代码试试

<?php

$sig_handler = function ($signo) {
  echo "收到信号 {$signo}" . PHP_EOL;
};
$sig_set = array(SIGINT, SIGTERM);
foreach ($sig_set as $sig) {
  pcntl_signal($sig, $sig_handler); // 注册多个信号
}

// [1]

while (true) {
  // [2-1]
  pcntl_sigprocmask(SIG_BLOCK, $sig_set);
  // [2-2]

  // ...

  // [2-3]
  pcntl_sigprocmask(SIG_UNBLOCK, $sig_set);
  // [2-4]
}

// [3]

pcntl_signal_dispatch()该放哪里呢?是[1][2]还是[3]?先动手试一下

然后你会发现,只有放在[2]才能让信号处理器执行。同时这个实验也告诉我们pcntl_signal_dispatch()要在信号发生后才会使处理器执行:放在[1]时,除非你手速足够快,不然在你按下Ctrl + C或者是kill之前就已经执行过了;而放在[3]它就永远没机会执行。

至于放在[2]的哪个位置,我建议是放在[2-4],因为这个时候已经处理完任务了。

 

拼起来

到这里你已经了解平滑关闭/重启的原理了,我们把上面的半成品代码(因为在收到信号后可能还会进入下一层循环)整理一下:

<?php

$running = true;

$sig_handler = function ($signo) use (&$running) {
  echo "收到信号 {$signo}" . PHP_EOL;
  // 做收尾工作
  $running = false;
};
$sig_set = array(SIGINT, SIGTERM, SIGUSR2 /* 熟悉的 USR2 信号不能漏 */);
foreach ($sig_set as $sig) {
  pcntl_signal($sig, $sig_handler); // 注册多个信号
}


while ($running) {
  pcntl_sigprocmask(SIG_BLOCK, $sig_set);

  // ... 业务逻辑

  pcntl_sigprocmask(SIG_UNBLOCK, $sig_set);
  pcntl_signal_dispatch();
}

我们就得到了一个可以平滑程序的常驻进程框架,你也可以把它封装成一个类。

 

思考

细心的你可能会发现,上面这段代码如果业务逻辑出现了死循环,还是没办法退出,那么我们能不能设置个超时强制开始处理收尾工作然后退出进程呢?

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