[转]PHP超时处理全面总结

概述

在PHP开发工作里非常多使用到超时处理的场合,我说几个场景:

  1. 异步获取数据如果某个后端数据源获取不成功则跳过,不影响整个页面展现
  2. 为了保证Web服务器不会因为当个页面处理性能差而导致无法访问其他页面,则会对某些页面操作设置
  3. 对于某些上传或者不确定处理时间的场合,则需要对整个流程中所有超时设置为无限,否则任何一个环节设置不当,都会导致莫名执行中断
  4. 多个后端模块(MySQL、Memcached、HTTP接口),为了防止单个接口性能太差,导致整个前面获取数据太缓慢,影响页面打开速度,引起雪崩
  5. 。。。很多需要超时的场合

这些地方都需要考虑超时的设定,但是PHP中的超时都是分门别类,各个处理方式和策略都不同,为了系统的描述,我总结了PHP中常用的超时处理的总结。

Web服务器超时处理

Apache

一般在性能很高的情况下,缺省所有超时配置都是30秒,但是在上传文件,或者网络速度很慢的情况下,那么可能触发超时操作。

目前 apache fastcgi php-fpm 模式 下有三个超时设置:

fastcgi 超时设置: 修改 httpd.conf 的fastcgi连接配置,类似如下: FastCgiExternalServer /home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi -socket /home/forum/php5/etc/php-fpm.sock ScriptAlias /fcgi-bin/ "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/" AddHandler php-fastcgi .php Action php-fastcgi /fcgi-bin/php-cgi AddType application/x-httpd-php .php

缺省配置是 30s,如果需要定制自己的配置,需要修改配置,比如修改为100秒:(修改后重启 apache):FastCgiExternalServer /home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi -socket /home/forum/php5/etc/php-fpm.sock -idle-timeout 100 ScriptAlias /fcgi-bin/ "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/" AddHandler php-fastcgi .php Action php-fastcgi /fcgi-bin/php-cgi AddType application/x-httpd-php .php

如果超时会返回500错误,断开跟后端php服务的连接,同时记录一条apache错误日志: [Thu Jan 27 18:30:15 2011] [error] [client 10.81.41.110] FastCGI: comm with server "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi" aborted: idle timeout (30 sec) [Thu Jan 27 18:30:15 2011] [error] [client 10.81.41.110] FastCGI: incomplete headers (0 bytes) received from server "/home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi"

其他 fastcgi 配置参数说明: IdleTimeout 发呆时限 ProcessLifeTime 一个进程的最长生命周期,过期之后无条件kill MaxProcessCount 最大进程个数 DefaultMinClassProcessCount 每个程序启动的最小进程个数 DefaultMaxClassProcessCount 每个程序启动的最大进程个数 IPCConnectTimeout 程序响应超时时间 IPCCommTimeout 与程序通讯的最长时间,上面的错误有可能就是这个值设置过小造成的 MaxRequestsPerProcess 每个进程最多完成处理个数,达成后自杀

Lighttpd

配置:lighttpd.conf Lighttpd配置中,关于超时的参数有如下几个(篇幅考虑,只写读超时,写超时参数同理): server.max-keep-alive-idle = 5 server.max-read-idle = 60 server.read-timeout = 0 server.max-connection-idle = 360

 

说明:对于一个keep-alive连接上的连续请求,发送第一个请求内容的最大间隔由参数max-read-idle决定,从第二个请求起,发送 请求内容的最大间隔由参数max-keep-alive-idle决定。请求间的间隔超时也由max-keep-alive-idle决定。发送请求内容的总时间 超时由参数read-timeout决定。Lighttpd与后端交互数据的超时由max-connection-idle决定。

延伸阅读: http://www.snooda.com/read/244

Nginx

配置:nginx.conf

说明: Nginx 的超时设置倒是非常清晰容易理解,上面超时针对不同工作模式,但是因为超时带来的问题是非常多的。

延伸阅读: http://hi.baidu.com/pibuchou/blog/item/a1e330dd71fb8a5995ee3753.htmlhttp://hi.baidu.com/pibuchou/blog/item/7cbccff0a3b77dc60b46e024.htmlhttp://hi.baidu.com/pibuchou/blog/item/10a549818f7e4c9df703a626.html http://www.apoyl.com/?p=466

PHP本身超时处理

PHP-fpm

配置:php-fpm.conf

说明:在 php.ini 中,有一个参数 max_execution_time 可以设置 PHP 脚本的最大执行时间,但是,在 php-cgi(php-fpm) 中,该参数 不会起效。真正能够控制 PHP 脚本最大执行时:0s

就是说如果是使用 mod_php5.so 的模式运行 max_execution_time 是会生效的,但是如果是php-fpm模式中运行时不生效的。

延伸阅读: http://blog.s135.com/file_get_contents/

PHP

配置:php.ini 选项: max_execution_time = 30
或者在代码里设置: ini_set("max_execution_time", 30);
set_time_limit(30);

说明: 对当前会话生效,比如设置0一直不超时,但是如果php的 safe_mode 打开了,这些设置都会不生效。 效果一样,但是具体内容需要参考php-fpm部分内容,如果php-fpm中设置了 request_terminate_timeout 的话,那么 max_execution_time 就不生效。

后端&接口访问超时

HTTP访问

一般我们访问HTTP方式很多,主要是:curl, socket, file_get_contents() 等方法。 如果碰到对方服务器一直没有响应的时候,我们就悲剧了,很容易把整个服务器搞死,所以在访问http的时候也需要考虑超时的问题。

CURL 访问HTTP

CURL 是我们常用的一种比较靠谱的访问HTTP协议接口的lib库,性能高,还有一些并发支持的功能等。 CURL: curl_setopt($ch, opt)可以设置一些超时的设置,主要包括:

  • (重要) CURLOPT_TIMEOUT 设置cURL允许执行的最长秒数。
  • (重要) CURLOPT_TIMEOUT_MS 设置cURL允许执行的最长毫秒数。 (在cURL 7.16.2中被加入。从PHP 5.2.3起可使用。 )
    CURLOPT_CONNECTTIMEOUT 在发起连接前等待的时间,如果设置为0,则无限等待。
    CURLOPT_CONNECTTIMEOUT_MS 尝试连接等待的时间,以毫秒为单位。如果设置为0,则无限等待。 在cURL 7.16.2中被加入。从PHP 5.2.3开始可用。
    CURLOPT_DNS_CACHE_TIMEOUT 设置在内存中保存DNS信息的时间,默认为120秒。

curl普通秒级超时:

curl普通秒级超时使用: curl_setopt($ch, CURLOPT_TIMEOUT, 60); curl如果需要进行毫秒超时,需要增加: curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_NOSIGNAL, 1L); 或者是: curl_setopt ( $ch, CURLOPT_NOSIGNAL, true); 是可以支持毫秒级别超时设置的

curl一个毫秒级超时的例子:

其他一些技巧:

  1. 按照经验总结是:cURL 版本 >= libcurl/7.21.0 版本,毫秒级超时是一定生效的,切记。
  2. curl_multi的毫秒级超时也有问题。。单次访问是支持ms级超时的,curl_multi并行调多个会不准

流处理方式访问HTTP

除了curl,我们还经常自己使用fsockopen、或者是file操作函数来进行HTTP协议的处理,所以,我们对这块的超时处理也是必须的。

一般连接超时可以直接设置,但是流读取超时需要单独处理。 自己写代码处理:

或者使用内置流处理函数 stream_set_timeout() 和 stream_get_meta_data() 处理:

file_get_contents 超时:

fopen 超时:

MySQL

php中的mysql客户端都没有设置超时的选项,mysqli和mysql都没有,但是libmysql是提供超时选项的,只是我们在php中隐藏了而已。

那么如何在PHP中使用这个操作捏,就需要我们自己定义一些MySQL操作常量,主要涉及的常量有: MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT=11; MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT=12;

这两个,定义以后,可以使用 options 设置相应的值。

不过有个注意点,mysql内部实现: 1. 超时设置单位为秒,最少配置1秒 2. 但mysql底层的read会重试两次,所以实际会是 3 秒

重试两次 + 自身一次 = 3倍超时时间,那么就是说最少超时时间是3秒,不会低于这个值,对于大部分应用来说可以接受,但是对于小部分应用需要优化。

查看一个设置访问mysql超时的php实例:

 

延伸阅读: http://blog.csdn.net/heiyeshuwu/article/details/5869813

Memcached

PHP扩展

php_memcache 客户端: 连接超时:bool Memcache::connect ( string $host [, int $port [, int $timeout ]] )

在get和set的时候,都没有明确的超时设置参数。

libmemcached 客户端:在php接口没有明显的超时参数。

说明:所以说,在PHP中访问Memcached是存在很多问题的,需要自己hack部分操作,或者是参考网上补丁。

C&C++访问MEMCACHED

客户端:libmemcached 客户端 说明:memcache超时配置可以配置小点,比如5,10个毫秒已经够用了,超过这个时间还不如从数据库查询。

下面是一个连接和读取set数据的超时的C++示例:

//Memcache读取数据超时 (没有设置) libmemcahed 源码中接口定义: LIBMEMCACHED_API char memcached_get(memcached_st ptr,const char key, size_t key_length,size_t value_length,uint32_t flags,memcached_return_t error); LIBMEMCACHED_API memcached_return_t memcached_mget(memcached_st ptr,const char * const keys,const size_t *key_length,size_t number_of_keys);

从接口中可以看出在读取数据的时候,是没有超时设置的。

延伸阅读:
http://hi.baidu.com/chinauser/item/b30af90b23335dde73e67608http://libmemcached.org/libMemcached.html

如何实现超时

程序中需要有超时这种功能,比如你单独访问一个后端Socket模块,Socket模块不属于我们上面描述的任何一种的时候,它的协议也是私有的,那么这个时候可能需要自己去实现一些超时处理策略,这个时候就需要一些处理代码了。

PHP中超时实现

初级:最简单的超时实现 (秒级超时)

思路很简单:链接一个后端,然后设置为非阻塞模式,如果没有连接上就一直循环,判断当前时间和超时时间之间的差异。

php socket 中实现原始的超时:(每次循环都当前时间去减,性能会很差,cpu占用会较高)

 

升级:使用PHP自带异步IO去实现(毫秒级超时)

说明: 异步IO:异步IO的概念和同步IO相对。当一个异步过程调用发出后,调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后,通过状态、通知和回调来通知调用者。异步IO将比特分成小组进行传送,小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组,而接收方从不知道它们会在什么时候到达。

多路复用:复用模型是对多个IO操作进行检测,返回可操作集合,这样就可以对其进行操作了。这样就避免了阻塞IO不能随时处理各个IO和非阻塞占用系统资源的确定。 ​ 使用 socket_select() 实现超时 socket_select(..., floor($timeout), ceil($timeout*1000000));

select的特点:能够设置到微秒级别的超时!

使用socket_select() 的超时代码(需要了解一些异步IO编程的知识去理解)

C&C++中超时实现

一般在Linux C/C++中,可以使用:alarm() 设置定时器的方式实现秒级超时,或者:select()、poll()、epoll() 之类的异步复用IO实现毫秒级超时。也可以使用二次封装的异步io库(libevent, libev)也能实现。

使用ALARM中用信号实现超时 (秒级超时)

说明:Linux内核connect超时通常为75秒,我们可以设置更小的时间如10秒来提前从connect中返回。这里用使用信号处理机制,调用alarm,超时后产生SIGALRM信号 (也可使用select实现)

用 alarym 秒级实现 connect 设置超时代码示例:

 

当客户端阻塞于读(readline,...)时,如果此时服务器崩了,客户TCP试图从服务器接收一个ACK,持续重传 数据分节,大约要等9分钟才放弃重传,并返回一个错误。因此,在客户读阻塞时,调用超时。 ​

使用异步复用IO使用 (毫秒级超时)

异步IO执行流程:

  1. 首先将标志位设为Non-blocking模式,准备在非阻塞模式下调用connect函数
  2. 调用connect,正常情况下,因为TCP三次握手需要一些时间;而非阻塞调用只要不能立即完成就会返回错误,所以这里会返回EINPROGRESS,表示在建立连接但还没有完成。
  3. 在读套接口描述符集(fd_set rset)和写套接口描述符集(fd_set wset)中将当前套接口置位(用FD_ZERO()、FD_SET()宏),并设置好超时时间(struct timeval *timeout)
  4. 调用select( socket, &rset, &wset, NULL, timeout )

返回0表示connect超时,如果你设置的超时时间大于75秒就没有必要这样做了,因为内核中对connect有超时限制就是75秒。

 

说明:在超时实现方面,不论是什么脚本语言:PHP、Python、Perl 基本底层都是C&C++的这些实现方式,需要理解这些超时处理,需要一些Linux 编程和网络编程的知识。

延伸阅读:
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4462f8560100tvgo.html

http://blog.csdn.net/thimin/article/details/1530839

http://hi.baidu.com/xjtdy888/item/93d9daefcc1d31d1ea34c992

http://blog.csdn.net/byxdaz/article/details/5461142

http://blog.163.com/xychenbaihu@yeah/blog/static/13222965520112163171778/

http://hi.baidu.com/suyupin/item/df10004decb620e91f19bcf5

http://stackoverflow.com/questions/7092633/connect-timeout-with-alarm

http://stackoverflow.com/questions/7089128/linux-tcp-connect-with-select-fails-at-testserver?lq=1

http://cppentry.com/bencandy.php?fid=54&id=1129

总结

  1. PHP应用层如何设置超时?
    PHP在处理超时层次有很多,不同层次,需要前端包容后端超时: 浏览器(客户端) -> 接入层 -> Web服务器 -> PHP -> 后端 (MySQL、Memcached)就是说,接入层(Web服务器层)的超时时间必须大于PHP(PHP-FPM)中设置的超时时间,不然后面没处理完,你前面就超时关闭了,这个会很杯具。还有就是PHP的超时时间要大于PHP本身访问后端(MySQL、HTTP、Memcached)的超时时间,不然结局同前面。
  2. 超时设置原则是什么?
    如果是希望永久不超时的代码(比如上传,或者定期跑的程序),我仍然建议设置一个超时时间,比如12个小时这样的,主要是为了保证不会永久夯住一个php进程或者后端,导致无法给其他页面提供服务,最终引起所有机器雪崩。 如果是要要求快速响应的程序,建议后端超时设置短一些,比如连接500ms,读1s,写1s,这样的速度,这样能够大幅度减少应用雪崩的问题,不会让服务器负载太高。
  3. 自己开发超时访问合适吗?
    一般如果不是万不得已,建议用现有很多网络编程框架也好、基础库也好,里面一般都带有超时的实现,比如一些网络IO的lib库,尽量使用它们内置的,自己重复造轮子容易有bug,也不方便维护(不过如是是基于学习的目的就当别论了)。
  4. 其他建议
    超时在所有应用里都是大问题,在开发应用的时候都要考虑到。我见过一些应用超时设置上百秒的,这种性能就委实差了,我举个例子: 比如你php-fpm开了128个php-cgi进程,然后你的超时设置的是32s,那么我们如果后端服务比较差,极端情况下,那么最多每秒能响应的请求是: 128 / 32 = 4个
    你没看错,1秒只能处理4个请求,那服务也太差了!虽然我们可以把php-cgi进程开大,但是内存占用,还有进程之间切换成本也会增加,cpu呀,内存呀都会增加,服务也会不稳定。所以,尽量设置一个合理的超时值,或者督促后端提高性能。