要让 PHP 充分利用 16 核 CPU,核心在于 突破 PHP 单进程单线程的限制,通过多进程并行执行 CPU 密集型任务。Web 请求处理(I/O 密集)与批处理(CPU 密集)需采用不同策略。
一、根本前提:区分任务类型
| I/O 密集型 | 等待数据库、API、文件读写 | 高并发(减少等待时间) |
| CPU 密集型 | 加密、图像处理、科学计算 | 高并行(占满所有 CPU 核心) |
✅ 关键结论:
- Web 服务(FPM/Swoole)主要处理 I/O 密集型任务,无法吃满 CPU
- 只有 CPU 密集型任务 + 多进程,才能压满 16 核
二、方案 1:CLI 多进程(pcntl_fork)—— 最直接有效
适用于 后台脚本、队列消费者、批量计算。
实现步骤:
<?php
$cpuCount = 16;
$workers = [];
// 创建 16 个子进程
for ($i = 0; $i < $cpuCount; $i++) {
$pid = pcntl_fork();
if ($pid == –1) {
die('Could not fork');
} elseif ($pid == 0) {
// 子进程:执行 CPU 密集任务
cpu_bound_task($i);
exit(0); // ⚠️ 必须 exit,防止子进程继续 fork
} else {
$workers[] = $pid;
}
}
// 父进程等待所有子进程结束
foreach ($workers as $pid) {
pcntl_waitpid($pid, $status);
}
关键点:
- 进程数 = CPU 核心数(16),避免上下文切换开销。
- 任务分片:将大任务拆为 16 份,每个进程处理一份。
- 必须 exit():防止子进程继续执行后续代码(如再次 fork)。
💡 适用场景:日志分析、视频转码、机器学习推理(PHP 调用 C 扩展)。
三、方案 2:Swoole Process Pool —— 更安全的多进程管理
pcntl_fork 需手动管理进程,Swoole 提供高级封装。
<?php
use Swoole\\Process;
$pool = new Swoole\\Process\\Pool(16); // 16 个进程
$pool->on("WorkerStart", function ($pool, $workerId) {
cpu_bound_task($workerId); // 每个 Worker 执行任务
});
$pool->start(); // 启动进程池
优势:
- 自动回收僵尸进程
- 进程间通信(IPC)支持
- 异常重启机制
四、方案 3:Laravel Queue + Horizon —— 生产级任务分发
适用于 Web 应用中的后台任务。
配置:
// config/queue.php
'connections' => [
'redis' => [
'driver' => 'redis',
'processes' => 16, // 启动 16 个队列进程
],
],
# 启动 16 个队列处理器
php artisan queue:work –processes=16
工作流:
✅ 生产推荐:结合 Supervisor 管理进程生命周期。
五、方案 4:Swoole Coroutine + OpenMP(极端场景)
若任务可 向量化(如数组计算),可通过 C 扩展 + OpenMP 利用多核:
// my_ext.c
#include <omp.h>
PHP_FUNCTION(parallel_sum) {
zend_long n = 1000000;
double sum = 0;
#pragma omp parallel for reduction(+:sum)
for (long i = 0; i < n; i++) {
sum += i * i;
}
RETURN_DOUBLE(sum);
}
- PHP 层单进程调用,C 层自动并行
- 适用:数学计算、图像处理(GD/Imagick 底层已优化)
⚠️ 需自行编译扩展,非通用方案。
六、必须规避的误区
| “调高 FPM 的 pm.max_children 到 16 就能吃满 CPU” | FPM 处理的是 Web 请求(I/O 密集),CPU 利用率通常 < 10% |
| “用 Swoole 协程就能并行” | 协程是 单线程事件循环,CPU 密集任务会阻塞整个进程 |
| “PHP 多线程(pthreads)可行” | pthreads 仅限 CLI,且 PHP 8+ 已移除,不推荐 |
七、监控与验证
1. 查看 CPU 利用率
htop # 观察 16 个核心是否均达 100%
mpstat -P ALL 1
2. 确认进程数
ps aux | grep 'your-script.php' | wc -l # 应 ≈ 16
3. 性能对比
- 单进程执行:耗时 T
- 16 进程并行:耗时 ≈ T/16(理想线性加速比)
八、总结:行动指南
| 后台批处理 | pcntl_fork 或 Swoole Process Pool | = CPU 核心数(16) |
| Web 后台任务 | Laravel Queue + 16 Workers | = 16 |
| 数学计算 | C 扩展 + OpenMP | 单进程(底层并行) |
| Web 请求处理 | 不要尝试吃满 CPU(I/O 密集,应优化响应时间) | — |
💡 终极原则:
PHP 本身不并行,但 PHP 进程可以并行。
要榨干 16 核 CPU,必须启动 16 个独立的 PHP CLI 进程,各司其职处理 CPU 密集任务。
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