workman的学习总结

我们知道php主要是用来做web应用的,而且平时使用的都是都是和其他的web服务器来结合使用,比如和apache,nginx和apache的时候,是作为apache的一个动态模块来加载,和nginx的时候主要是使用fpm的形式,现在其他的一些语言,比如python,nodejs,ruby,go都是单独作为http服务编程的,其实php也是可以的,php里面有一些扩展,我们平时做web应用的时候都是很少使用到的,比如fcntl,libevent,stream,posix等等,这些扩展主要是对unix的api的一些封装,使用它们其实和uinx的网络编程是一样的,只是更加的便捷和容易,还可以使用我们熟悉的php语言,而不是c。

workman其实就是把php的网络模块做一个整合,为php用户提供一个更加便捷的方式来创建网络编程的条件,比如实现tcp,udp服务器,实现http的web服务器等等。

主要的文件结构

Worker.php 是workman的主要入口文件,这个定义了workman作为一个服务器的相关的操作,变量初始化,参数解析,进程管理,请求接受,事件注册处理等等。

WebServer.php 继承了Worker.php主要还是使用Worker.php的逻辑,主要区别是使用Htpp的协议,以及实现对uri的简单路由分发。

Events 是事件的相关类

Lib 包含Timer.php 以及一些常数。

Connection 是对连接的处理

Protocols 是对协议的处理,主要是对Connection接收的数据的处理,比如http的时候添加header头等等。

Worker.php的分析

内部函数 备注说明
self::checkSapiEnv(); //监测环境是否正确,workman只能运行在cli模式下面
self::init(); //环境初始化
self::parseCommand(); //解析参数,主要对应用start,stop,restart,status, -d的判断
self::daemonize(); //master进程编程daemo守护进程
self::initWorkers(); //初始化work进程
self::installSignal(); // 安装信号量
self::saveMasterPid(); // 保存master的进程id,一文件的形式
self::forkWorkers(); //fork生成子进程,在event上面注册请求到达的事件
self::displayUI(); //显示ui,用来在控制台打印输出一些内容
self::resetStd(); / /重新设置标准输出和输入
self::monitorWorkers(); // 监控子进程

selef::checkSapiEnv

//根据php_sapi_name来做判断
if (php_sapi_name() != "cli") {
            exit("only run in command line mode \n");
}

sapi接口是php为其他的应用提供的抽象层接口,不管是cli还是php-fpm,fastCgi都是调用这一层的接口。

在php源代码中

main/SAPI.h 定义了_sapi_module_struct,每一个sapi的应用都是要传递该结构startup用来设置使用php的相关参数。

其中php_sapi_name();函数返回的就是char *name对应的值。

struct _sapi_module_struct {
    char *name;
    char *pretty_name;

    int (*startup)(struct _sapi_module_struct *sapi_module);
    int (*shutdown)(struct _sapi_module_struct *sapi_module);

    int (*activate)(TSRMLS_D);
    int (*deactivate)(TSRMLS_D);

    int (*ub_write)(const char *str, unsigned int str_length TSRMLS_DC);
    void (*flush)(void *server_context);
    struct stat *(*get_stat)(TSRMLS_D);
    char *(*getenv)(char *name, size_t name_len TSRMLS_DC);

    void (*sapi_error)(int type, const char *error_msg, ...);
....
};

self::init();

//更具debug_backtrace();返回最后一个调用该函数的文件,作为启动文件
$backtrace        = debug_backtrace();
self::$_startFile = $backtrace[count($backtrace) - 1]['file'];

// 设置pid的文件路名
if (empty(self::$pidFile)) {
  self::$pidFile = __DIR__ . "/../" . str_replace('/', '_', self::$_startFile) . ".pid";
}

// 设置workman的日志文件,并且创建该文件
if (empty(self::$logFile)) {
  self::$logFile = __DIR__ . '/../workerman.log';
}
$log_file = (string)self::$logFile;
touch($log_file);
chmod($log_file, 0622);

// 初始化运行状态
self::$_status = self::STATUS_STARTING;

// 为了统计运行状态
self::$_globalStatistics['start_timestamp'] = time();
self::$_statisticsFile                      = sys_get_temp_dir() . '/workerman.status';

// 设置进程的标题
self::setProcessTitle('WorkerMan: master process  start_file=' . self::$_startFile);

// 初始化该进程的id,主要是初始化所有work进程的进程id为0
self::initId();

// Timer init.
Timer::init();

parseCommand

这部分的逻辑比较简单,主要功能就是解析参数

global $argv;
// 监测参数,最起码要设置一个参数start,stop等
$start_file = $argv[0];
if (!isset($argv[1])) {
  exit("Usage: php yourfile.php {start|stop|restart|reload|status}\n");
}

// 获取参数,第一个是服务器控制,第二个是是否是daemon进程
$command  = trim($argv[1]);
$command2 = isset($argv[2]) ? $argv[2] : '';

// 启动的时候,判断是不是参数有-d的标志
$mode = '';
if ($command === 'start') {
  if ($command2 === '-d' || Worker::$daemonize) {
      $mode = 'in DAEMON mode';
  } else {
      $mode = 'in DEBUG mode';
  }
}
self::log("Workerman[$start_file] $command $mode");

// 获取master进程ID,从本地文件里面获取
$master_pid      = @file_get_contents(self::$pidFile);
$master_is_alive = $master_pid && @posix_kill($master_pid, 0);
//posix_kill发送0的信号,用来检测该进程是不是存在
if ($master_is_alive) {
  if ($command === 'start' && posix_getpid() != $master_pid) {
      self::log("Workerman[$start_file] already running");
      exit;
  }
} elseif ($command !== 'start' && $command !== 'restart') {
  self::log("Workerman[$start_file] not run");
  exit;
}
switch ($command) {
  case 'start':
      if ($command2 === '-d') {
          Worker::$daemonize = true;
      }
      break;
  case 'status':
      if (is_file(self::$_statisticsFile)) {
          @unlink(self::$_statisticsFile);
      }
      // 发送status的信号到所有子进程
      posix_kill($master_pid, SIGUSR2);
      // Waiting amoment.
      usleep(500000);
      // 显示数据收集的结果
      @readfile(self::$_statisticsFile);
      exit(0);
  case 'restart':
  case 'stop':
      self::log("Workerman[$start_file] is stoping ...");
      // Send stop signal to master process.
      $master_pid && posix_kill($master_pid, SIGINT);
      // Timeout.
      $timeout    = 5;
      $start_time = time();
      // Check master process is still alive?
      while (1) {
$master_is_alive = $master_pid && posix_kill($master_pid, 0);
          if ($master_is_alive) {
              // Timeout?
              if (time() - $start_time >= $timeout) {
                  self::log("Workerman[$start_file] stop fail");
                  exit;
              }
              // Waiting amoment.
              usleep(10000);
              continue;
          }
          // Stop success.
          self::log("Workerman[$start_file] stop success");
          if ($command === 'stop') {
              exit(0);
          }
          if ($command2 === '-d') {
              Worker::$daemonize = true;
          }
          break;
      }
      break;
case 'reload':
      posix_kill($master_pid, SIGUSR1);
      self::log("Workerman[$start_file] reload");
      exit;
  default :
      exit("Usage: php yourfile.php {start|stop|restart|reload|status}\n");
}

daemonize

进程变为守护进程,主要是通过两次fork子进程(第一次主要是设置sid和原来的终端分离,第二主要失去重新获取控制终端的能力),关闭驻进程的方式。

if (!self::$daemonize) {
  return;
}
umask(0);
$pid = pcntl_fork();
if (-1 === $pid) {
  throw new Exception('fork fail');
} elseif ($pid > 0) {
  exit(0);//退出主进程
}
//setsid()调用成功后,进程成为新的会话组长和新的进程组长,并与原来的登录会话和进程组脱离 但是他还是可以申请重新打开一个控制终端,因为他是进程的组长
if (-1 === posix_setsid()) {
  throw new Exception("setsid fail");
}
// 可以通过使进程不再成为会话组长来禁止进程重新打开控制终端
$pid = pcntl_fork();
if (-1 === $pid) {
  throw new Exception("fork fail");
} elseif (0 !== $pid) {
  exit(0);
}

initWorkers

初始化worker进程

主要就是worker进程开始监听端口,

listen函数的内容如下:

$this->_mainSocket = stream_socket_server($local_socket, $errno, $errmsg, $flags, $this->_context);
    if (!$this->_mainSocket) {
        throw new Exception($errmsg);
    }    
// 保持长连接,防止延迟
   if (function_exists('socket_import_stream') && $this->transport === 'tcp') {
       $socket = socket_import_stream($this->_mainSocket);
       @socket_set_option($socket, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, 1);
       @socket_set_option($socket, SOL_TCP, TCP_NODELAY, 1);
   }    

// 设置为非阻塞.
stream_set_blocking($this->_mainSocket, 0);

installSignal

注册信号事件

pcntl_signal(SIGINT, array('\Workerman\Worker', 'signalHandler'), false);
//reload 重新加载
pcntl_signal(SIGUSR1, array('\Workerman\Worker', 'signalHandler'), false);
//打印当前子进程状态
pcntl_signal(SIGUSR2, array('\Workerman\Worker', 'signalHandler'), false);
// 管道关闭
pcntl_signal(SIGPIPE, SIG_IGN, false);

saveMasterPid

把当前的子进程保存在文件中

self::$_masterPid = posix_getpid();
if (false === @file_put_contents(self::$pidFile, self::$_masterPid)) {
  throw new Exception('can not save pid to ' . self::$pidFile);
}

forkWorkers

主要是就是循环self::_workers,根据里面的count数量生成对应的子进程。

主要使用的方法是:

forkOneWorker

///获取空的pid的位置
$id = self::getId($worker->workerId, 0);
if ($id === false) {
  return;
}
//fork子进程
$pid = pcntl_fork();
// For mast
if ($pid > 0) {
  self::$_pidMap[$worker->workerId][$pid] = $pid;
  self::$_idMap[$worker->workerId][$id]   = $pid;
} // For child processes.
elseif (0 === $pid) {
  if ($worker->reusePort) {
      $worker->listen();
  }
  if (self::$_status === self::STATUS_STARTING) {
 self::resetStd();
}
self::$_pidMap  = array();
self::$_workers = array($worker->workerId => $worker);
Timer::delAll();
self::setProcessTitle('WorkerMan: worker process  ' . $worker->name . ' ' . $worker->getSocketName());
$worker->setUserAndGroup();
$worker->id = $id;
//work开始运行,接收请求
$worker->run();
exit(250);
} else {
throw new Exception("forkOneWorker fail");
}

run函数

//注册进程结束时候的函数
register_shutdown_function(array("\\Workerman\\Worker", 'checkErrors'));
Autoloader::setRootPath($this->_autoloadRootPath);

// 创建event.根据eventLoopName来实例话event
if (!self::$globalEvent) {
  self::log("create globalEvent");
  $eventLoopClass    = "\\Workerman\\Events\\" . ucfirst(self::getEventLoopName());
  self::$globalEvent = new $eventLoopClass;
  // 注册一个监听事件,当socket的连接是可读的时候.
  if ($this->_socketName) {
      if ($this->transport !== 'udp') {
          self::$globalEvent->add($this->_mainSocket, EventInterface::EV_READ,
              array($this, 'acceptConnection'));
      } else {
          self::$globalEvent->add($this->_mainSocket, EventInterface::EV_READ,
              array($this, 'acceptUdpConnection'));
      }
  }
}

acceptConnection函数

接收请求
$new_socket = @stream_socket_accept($socket, 0, $remote_address);
if (!$new_socket) {
  return;
}

// 实例化TcpConnection
$connection                         = new TcpConnection($new_socket, $remote_address);
$this->connections[$connection->id] = $connection;
$connection->worker                 = $this;
$connection->protocol               = $this->protocol;
//connection的onMessage指向当前类的onMessage方法
$connection->onMessage              = $this->onMessage;
$connection->onClose                = $this->onClose;
$connection->onError                = $this->onError;                                                                  
$connection->onBufferDrain          = $this->onBufferDrain;
$connection->onBufferFull           = $this->onBufferFull;

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