PHP超时处理全面总结

标签: 程序员 php | 发表时间:2012-08-08 02:26 | 作者:齐哲
出处:http://blog.jobbole.com

【 概述 】

在PHP开发中工作里非常多使用到超时处理到超时的场合,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:

 

<IfModule mod_fastcgi.c>
    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
</IfModule>

 

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):

 

&lt;IfModule mod_fastcgi.c&gt;
    FastCgiExternalServer /home/forum/apache/apache_php/cgi-bin/php-cgi -socket /home/forum/php5/etc/php-fpm.sock  -idle-timeout <strong>100</strong>
    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
&lt;/IfModule&gt;

 

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):

主要涉及选项:

server.max-keep-alive-idle = 5

server.max-read-idle = 60

server.read-timeout = 0

server.max-connection-idle = 360

 

--------------------------------------------------
# 每次keep-alive 的最大请求数, 默认值是16
server.max-keep-alive-requests = 100

# keep-alive的最长等待时间, 单位是秒,默认值是5
server.max-keep-alive-idle = 1200

# lighttpd的work子进程数,默认值是0,单进程运行
server.max-worker = 2

# 限制用户在发送请求的过程中,最大的中间停顿时间(单位是秒),
# 如果用户在发送请求的过程中(没发完请求),中间停顿的时间太长,lighttpd会主动断开连接
# 默认值是60(秒)
server.max-read-idle = 1200

# 限制用户在接收应答的过程中,最大的中间停顿时间(单位是秒),
# 如果用户在接收应答的过程中(没接完),中间停顿的时间太长,lighttpd会主动断开连接
# 默认值是360(秒)
server.max-write-idle = 12000

# 读客户端请求的超时限制,单位是秒, 配为0表示不作限制
# 设置小于max-read-idle时,read-timeout生效
server.read-timeout = 0

# 写应答页面给客户端的超时限制,单位是秒,配为0表示不作限制
# 设置小于max-write-idle时,write-timeout生效
server.write-timeout = 0

# 请求的处理时间上限,如果用了mod_proxy_core,那就是和后端的交互时间限制, 单位是秒
server.max-connection-idle = 1200
--------------------------------------------------

 

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

 

http { 
    #Fastcgi: (针对后端的fastcgi 生效, fastcgi 不属于proxy模式)
    fastcgi_connect_timeout 5;    #连接超时
    fastcgi_send_timeout 10;       #写超时
    fastcgi_read_timeout 10;        #读取超时

    #Proxy: (针对proxy/upstreams的生效)
    proxy_connect_timeout 15s;    #连接超时
    proxy_read_timeout 24s;          #读超时
    proxy_send_timeout 10s;         #写超时
}

 

 

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.html

http://hi.baidu.com/pibuchou/blog/item/7cbccff0a3b77dc60b46e024.html

http://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

 

<?xml version="1.0" ?>
<configuration>
//...
  Sets the limit on the number of simultaneous requests that will be served.
  Equivalent to Apache MaxClients directive.
  Equivalent to PHP_FCGI_CHILDREN environment in original php.fcgi
  Used with any pm_style.
  #php-cgi的进程数量
  <value name="max_children">128</value>

  The timeout (in seconds) for serving a single request after which the worker process will be terminated
  Should be used when 'max_execution_time' ini option does not stop script execution for some reason
  '0s' means 'off'
 #php-fpm 请求执行超时时间,0s为永不超时,否则设置一个 Ns 为超时的秒数
  <value name="request_terminate_timeout">0s</value>

  The timeout (in seconds) for serving of single request after which a php backtrace will be dumped to slow.log file
  '0s' means 'off'
  <value name="request_slowlog_timeout">0s</value>

</configuration>

 

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:

 <value name="request_terminate_timeout">0s</value>

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:

$ch = curl_init();

curl_setopt($ch, CURLOPT_URL,$url);

curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, 1);

curl_setopt($ch, CURLOPT_TIMEOUT, 60);   //只需要设置一个秒的数量就可以

curl_setopt($ch, CURLOPT_HTTPHEADER, $headers);

curl_setopt($ch, CURLOPT_USERAGENT, $defined_vars['HTTP_USER_AGENT']);

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:

 

<?php
if (!isset($_GET['foo'])) {
        // Client
        $ch = curl_init('http://example.com/');
        curl_setopt($ch, CURLOPT_RETURNTRANSFER, true);
        curl_setopt($ch, CURLOPT_NOSIGNAL, 1);    //注意,毫秒超时一定要设置这个
        curl_setopt($ch, CURLOPT_TIMEOUT_MS, 200);  //超时毫秒,cURL 7.16.2中被加入。从PHP 5.2.3起可使用
        $data = curl_exec($ch);
        $curl_errno = curl_errno($ch);
        $curl_error = curl_error($ch);
        curl_close($ch);

        if ($curl_errno > 0) {
                echo "cURL Error ($curl_errno): $curl_error\n";
        } else {
                echo "Data received: $data\n";
        }
} else {
        // Server
        sleep(10);
        echo "Done.";
}
?>

 

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:

 

$tmCurrent = gettimeofday();
$intUSGone = ($tmCurrent['sec'] - $tmStart['sec']) * 1000000
+ ($tmCurrent['usec'] - $tmStart['usec']);
if ($intUSGone > $this->_intReadTimeoutUS) {
return false;
}

 

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

 

<?php 
// Timeout in seconds 
$timeout = 5; 
$fp = fsockopen("example.com", 80, $errno, $errstr, $timeout); 
if ($fp) { 
        fwrite($fp, "GET / HTTP/1.0\r\n"); 
        fwrite($fp, "Host: example.com\r\n"); 
        fwrite($fp, "Connection: Close\r\n\r\n"); 
        stream_set_blocking($fp, true);   //重要,设置为非阻塞模式
        stream_set_timeout($fp,$timeout);   //设置超时
        $info = stream_get_meta_data($fp); 
        while ((!feof($fp)) && (!$info['timed_out'])) { 
                $data .= fgets($fp, 4096); 
                $info = stream_get_meta_data($fp); 
                ob_flush; 
                flush(); 
        } 
        if ($info['timed_out']) { 
                echo "Connection Timed Out!"; 
        } else { 
                echo $data; 
        } 
}

 

file_get_contents 超时:

<?php
$timeout = array(
    'http' => array(
        'timeout' => 5 //设置一个超时时间,单位为秒
    )
);
$ctx = stream_context_create($timeout);
$text = file_get_contents("http://example.com/", 0, $ctx);
?>

fopen 超时:

<?php
$timeout = array(
    'http' => array(
        'timeout' => 5 //设置一个超时时间,单位为秒
    )
);
$ctx = stream_context_create($timeout);
if ($fp = fopen("http://example.com/", "r", false, $ctx)) {
  while( $c = fread($fp, 8192)) {
    echo $c;
  }
  fclose($fp);
}
?>

【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:

<?php
//自己定义读写超时常量
if (!defined('MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT')) {
        define('MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT',  11);
}
if (!defined('MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT')) {
        define('MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT', 12);
}
//设置超时
$mysqli = mysqli_init();
$mysqli->options(MYSQL_OPT_READ_TIMEOUT, 3);
$mysqli->options(MYSQL_OPT_WRITE_TIMEOUT, 1);

//连接数据库
$mysqli->real_connect("localhost", "root", "root", "test");
if (mysqli_connect_errno()) {
   printf("Connect failed: %s/n", mysqli_connect_error());
   exit();
}
//执行查询 sleep 1秒不超时
printf("Host information: %s/n", $mysqli->host_info);
if (!($res=$mysqli->query('select sleep(1)'))) {
    echo "query1 error: ". $mysqli->error ."/n";
} else {
    echo "Query1: query success/n";
}
//执行查询 sleep 9秒会超时
if (!($res=$mysqli->query('select sleep(9)'))) {
    echo "query2 error: ". $mysqli->error ."/n";
} else {
    echo "Query2: query success/n";
}
$mysqli->close();
echo "close mysql connection/n";
?>

 

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:

//创建连接超时(连接到Memcached)
memcached_st* MemCacheProxy::_create_handle()
{
        memcached_st * mmc = NULL;
        memcached_return_t prc;
        if (_mpool != NULL) {  // get from pool
          mmc = memcached_pool_pop(_mpool, false, &prc);
          if (mmc == NULL) {
            __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "get handle from pool error [%d]", (int)prc);
          }
          return mmc;
        }

        memcached_st* handle = memcached_create(NULL);
        if (handle == NULL){
          __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "create_handle error");
          return NULL;
        }

        // 设置连接/读取超时
        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_HASH, MEMCACHED_HASH_DEFAULT);
        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_NO_BLOCK, _noblock);  //参数MEMCACHED_BEHAVIOR_NO_BLOCK为1使超时配置生效,不设置超时会不生效,关键时候会悲剧的,容易引起雪崩
        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_CONNECT_TIMEOUT, _connect_timeout);  //连接超时
        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_RCV_TIMEOUT, _read_timeout);    //读超时
        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_SND_TIMEOUT, _send_timeout);    //写超时
        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_POLL_TIMEOUT, _poll_timeout);

        // 设置一致hash
        //      memcached_behavior_set_distribution(handle, MEMCACHED_DISTRIBUTION_CONSISTENT);
        memcached_behavior_set(handle, MEMCACHED_BEHAVIOR_DISTRIBUTION, MEMCACHED_DISTRIBUTION_CONSISTENT);

        memcached_return rc;
        for (uint i = 0; i < _server_count; i++){
          rc = memcached_server_add(handle, _ips[i], _ports[i]);
          if (MEMCACHED_SUCCESS != rc) {
            __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "add server [%s:%d] failed.", _ips[i], _ports[i]);
          }
        }

        _mpool = memcached_pool_create(handle, _min_connect, _max_connect);
        if (_mpool == NULL){
          __LOG_WARNING__("MemCacheProxy", "create_pool error");
          return NULL;
        }

        mmc = memcached_pool_pop(_mpool, false, &prc);
        if (mmc == NULL) {
          __LOG_WARNING__("MyMemCacheProxy", "get handle from pool error [%d]", (int)prc);
        }
        //__LOG_DEBUG__("MemCacheProxy", "get handle [%p]", handle);
        return mmc;
}

//设置一个key超时(set一个数据到memcached)
bool MemCacheProxy::_add(memcached_st* handle, unsigned int* key, const char* value, int len, unsigned int timeout)
{
        memcached_return rc;

        char tmp[1024];
        snprintf(tmp, sizeof (tmp), "%u#%u", key[0], key[1]);
        //有个timeout值
        rc = memcached_set(handle, tmp, strlen(tmp), (char*)value, len, timeout, 0);
        if (MEMCACHED_SUCCESS != rc){
          return false;
        }
        return true;
}

 

//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/b30af90b23335dde73e67608

http://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] 

一、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)

 

<?
    $host = "127.0.0.1";
    $port = "80";
    $timeout = 15;  //timeout in seconds

    $socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP)
      or die("Unable to create socket\n");

    socket_set_nonblock($socket)     //务必设置为阻塞模式
      or die("Unable to set nonblock on socket\n");

    $time = time();
    //循环的时候每次都减去相应值
    while (!@socket_connect($socket, $host, $port))    //如果没有连接上就一直死循环
    {
      $err = socket_last_error($socket);
      if ($err == 115 || $err == 114)
      {
        if ((time() - $time) >= $timeout)    //每次都需要去判断一下是否超时了
        {
          socket_close($socket);
          die("Connection timed out.\n");
        }
        sleep(1);
        continue;
      }
      die(socket_strerror($err) . "\n");
    }
    socket_set_block($this->socket)    //还原阻塞模式
      or die("Unable to set block on socket\n");
?>

 

 

二、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)

### 调用类 ####
<?php
$server = new Server;
$client = new Client; 

for (;;) {
  foreach ($select->can_read(0) as $socket) { 

    if ($socket == $client->socket) {
      // New Client Socket
      $select->add(socket_accept($client->socket));
    }
    else {
      //there's something to read on $socket
    }
  }
}
?> 

### 异步多路复用IO & 超时连接处理类 ###
<?php
class select {
  var $sockets; 

  function select($sockets) { 

    $this->sockets = array(); 

    foreach ($sockets as $socket) {
      $this->add($socket);
    }
  } 

  function add($add_socket) {
    array_push($this->sockets,$add_socket);
  } 

  function remove($remove_socket) {
    $sockets = array(); 

    foreach ($this->sockets as $socket) {
      if($remove_socket != $socket)
        $sockets[] = $socket;
    } 

    $this->sockets = $sockets;
  } 

  function can_read($timeout) {
    $read = $this->sockets;
    socket_select($read,$write = NULL,$except = NULL,$timeout);
    return $read;
  } 

  function can_write($timeout) {
    $write = $this->sockets;
    socket_select($read = NULL,$write,$except = NULL,$timeout);
    return $write;
  }
} ?>

[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。

一、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:

//信号处理函数
static void connect_alarm(int signo)
{
     debug_printf("SignalHandler");
     return;
}

//alarm超时连接实现
static void conn_alarm()
{
  Sigfunc * sigfunc ; //现有信号处理函数
  sigfunc=signal(SIGALRM, connect_alarm); //建立信号处理函数connect_alarm,(如果有)保存现有的信号处理函数
    int timeout = 5;

    //设置闹钟
  if( alarm(timeout)!=0 ){
    //... 闹钟已经设置处理
  } 

    //进行连接操作
    if (connect(m_Socket, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0 ) {
        if ( errno == EINTR ) { //如果错误号设置为EINTR,说明超时中断了
            debug_printf("Timeout");
            m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;
            errno = ETIMEDOUT; //防止三次握手继续进行
            return ERR_TIMEOUT;
        }
        else {
            debug_printf("Other Err");
            m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;
            return ERR_NET_SOCKET;
        }
    }
  alarm(0);//关闭时钟
  signal(SIGALRM, sigfunc); //(如果有)恢复原来的信号处理函数
  return;
}//读取数据的超时设置

同样可以为 recv 设置超时,5秒内收不到任何应答就中断

signal( … );

alarm(5);

recv( … );

alarm(0);

static void sig_alarm(int signo){return;}

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。

​二、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。

//select 实现毫秒级超时示例:

 

static void conn_select() {
    // Open TCP Socket
    m_Socket = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if( m_Socket < 0 )
    {
        m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;
        return ERR_NET_SOCKET;
    }

    struct sockaddr_in addr;
    inet_aton(m_Host.c_str(), &addr.sin_addr);
    addr.sin_port = htons(m_Port);
    addr.sin_family = PF_INET;

    // Set timeout values for socket
    struct timeval timeouts;
    timeouts.tv_sec = SOCKET_TIMEOUT_SEC ;   // const -> 5
    timeouts.tv_usec = SOCKET_TIMEOUT_USEC ; // const -> 0
    uint8_t optlen = sizeof(timeouts);

    if( setsockopt( m_Socket, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO,&timeouts,(socklen_t)optlen) < 0 )
    {
        m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;
        return ERR_NET_SOCKET;
    }

    // Set the Socket to TCP Nodelay ( Send immediatly after a send / write command )
    int flag_TCP_nodelay = 1;
    if ( (setsockopt( m_Socket, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY,
            (char *)&flag_TCP_nodelay, sizeof(flag_TCP_nodelay))) < 0)
    {
        m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;
        return ERR_NET_SOCKET;
    }
    // Save Socket Flags
    int opts_blocking = fcntl(m_Socket, F_GETFL);
    if ( opts_blocking < 0 )
    {
        return ERR_NET_SOCKET;
    }
    //设置为非阻塞模式
    int opts_noblocking = (opts_blocking | O_NONBLOCK);
    // Set Socket to Non-Blocking
    if (fcntl(m_Socket, F_SETFL, opts_noblocking)<0)
    {
        return ERR_NET_SOCKET;
    }
    // Connect
    if ( connect(m_Socket, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        // EINPROGRESS always appears on Non Blocking connect
        if ( errno != EINPROGRESS )
        {
            m_connectionStatus = STATUS_CLOSED;
            return ERR_NET_SOCKET;
        }
        // Create a set of sockets for select
        fd_set socks;
        FD_ZERO(&socks);
        FD_SET(m_Socket,&socks);
        // Wait for connection or timeout
        int fdcnt = select(m_Socket+1,NULL,&socks,NULL,&timeouts);
        if ( fdcnt < 0 )
        {
            return ERR_NET_SOCKET;
        }
        else if ( fdcnt == 0 )
        {
            return ERR_TIMEOUT;
        }
    }
    //Set Socket to Blocking again
    if(fcntl(m_Socket,F_SETFL,opts_blocking)<0)
    {
        return ERR_NET_SOCKET;
    }

    m_connectionStatus = STATUS_OPEN;
    return 0;
}

 

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。

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