Perl多進程的用戶接口是 fork() 函數以及對系統 fork 函數封裝的一些 module，本文向大家介紹一下應用Perl多進程技術到自動化測試腳本，首先我們來看一下Perl多進程的概念。

Perl多進程

Perl 語言是一種非常強大的腳本語言，其廣泛應用于系統維護，CGI（Common Gateway Interface）編程，數據庫編程和自動化測試中。
多任務和并發處理一度被看作是判定優異操作系統的一個特性；同樣任何優秀從而流行的編程語言都會有并發的應用，而且都有各自的實現方法。Perl 最開始在并發方面的應用就是Perl多進程。

Perl多進程的用戶接口是 fork() 函數以及對系統 fork 函數封裝的一些 module。我們在使用 Perl 語言編程時，如果一個任務的某一個段可以或者需要并發很多執行，那么我們就會使用 Perl 的Perl多進程編程，例如同時向數據庫遞交多個記錄的查詢，同時完成多個系統信息的收集等等。
Perl 的Perl多進程是這樣實現的：主進程每 fork 一個子進程，會把當前（主進程的）內存空間的所有變量都復制一份傳到新的進程里面，達到數據共享的目的。此外，主進程和子進程可以通過信號、管道等來通信。

在處理并發的方案中，Perl多進程依靠內存空間獨享提供了優秀的容錯性和健壯性。一個Perl多進程的系統不會由于其中一個進程的狀態不良而崩潰，每個進程都相對獨立地運作，很少會相互影響。
內存空間獨享也造就了Perl多進程不可避免的劣勢：資源負荷以及通信復雜，對于 Perl 來說，每個子進程都可以看作主進程的拷貝，這多少有些內存浪費，而且主進程的關鍵變量如果是“淺復制”到子進程的話，將會帶來一些意想不到的錯誤。另外，進程的創建和回收會帶來許多額外的負載，因此應當盡量避免頻繁地創建進程。

Perl多進程之間的通信方式有 socket，管道，信號量等。在 Linux 平臺上，對于進程間大量信息的交互情況，最常用的是文件；這在用戶空間進程和系統內核空間進程之間的通信中的最為常用。在談起 Perl Perl多進程的時候，不可避免的要說說它與 Perl 多線程的關系。

應用Perl多進程技術到自動化測試腳本

在自動化測試中，利用RationalBuildForge作為測試管理和監控工具，90%以上的測試腳本都采用Perl腳本。采用了模塊化編程，并大量使用CPAN提供的module。由于很多module都不是線程安全的，同時為了提高腳本開發效率，也會在一個腳本中直接調用另外一個腳本，所以選擇在自動化測試框架中應用Perl多進程。

自動化測試腳本使用Perl多進程大致分為兩種情況。一種是Testconsole需要同時操作十幾個設備，例如用于主機和存儲互連的光纖交換機，用于光纖物理層斷開測試的交換機APCON等。這類測試的特點是需要同時操作10幾個或者20幾個的測試對象，對它們的操作是配置操作，而且配置腳本都會成功，主進程只需要所有子進程執行完畢就認為所有子任務已經完成，然后可以進行后續的操作。因此采用一種較為簡單的Perl多進程編程方式。下面是針對這種情況的Perl多進程處理的代碼示例。

清單1.Perl多進程處理的代碼
    
 

our@cmd=("./apcon_2052.exp119.11.217.27A15B15",  
"./apcon_2058.exp119.11.217.65adminteamw0rkA05A06",  
"./apcon_2052.exp119.11.217.27B09D09");  
our$zombies=0;  
our$kid_proc_num=0;  
 
$SIG{CHLD}=sub{$zombies++};  
 
for(my$i=0;$i<@cmd;$i++){  
my$pid=fork();  
if(!defined($pid)){exit1;}  
unless($pid){  
system"$cmd[$i]";  
exit0;  
}  
$kid_proc_num++;  
}  
 
while(1){  
if($zombies>0){  
$zombies=0;  
my$collect;  
while(($collect=waitpid(-1,WNOHANG))>0){  
$kid_proc_num--;  
}  
}  
if($kid_proc_num==0){last;}  
else{next;}  
}  
 

 以上的代碼采用Perl多進程方式同時處理了對3個測試設備的配置操作，然后主進程等待所有配置操作完成，再進行后續的測試。

另外一種情況較為復雜，就是經常需要針對數百個主機和存儲進行配置、狀態查詢等，而且配置結果和查詢狀態需要返回主進程處理，然后根據結果數據再決定如何繼續。對于這種情況，主進程需要生成數百個子進程，而且每個子進程都有大量的信息返回給主進程來處理。這樣處理數百個子進程的生成：由于Perl多進程方式占用系統資源較多，因此設定一個允許主進程同時運行的最多子進程數目，然后在有子進程結束時，主進程再生成新的子進程至所有的子任務完成。這樣處理主進程和子進程的通信和信息交互：由于測試Perl腳本運行平臺為Linux，它是帶有BSD風格的POSIX兼容的系統，會提供可靠的信號，所以仍然使用系統提供信號的來獲取子進程結束的消息；對于子進程的返回信息，采用為每個子進程產生一個臨時文件用于存儲返回的所有信息，最后主進程來處理這些文件從而獲取每個子任務的結果信息。如下是為這種情況設計的Perl多進程處理方式的軟件流圖。

圖3.軟件流圖

下面以登錄每個主機檢查運行狀態的例子給出Perl多進程處理數百個子任務的代碼。

清單2.Perl多進程處理數百個子任務    
 

usestrict;  
usewarnings;  
usePOSIX":sys_wait_h";  
 
our@IP=&getAllHostIP();  
our$TOTAL_TASK=@IP;#assumewehave300hosts  
our$MAX_LIVE_PROC=24;#MaximumnumberofsubProcessallowedtoco-exist  
our@result_filename=();  
our$zombies=0;  
$SIG{CHLD}=sub{$zombies++};#handlemessagefromkernel  
 
our$handled_task=1;  
our$cur_live_proc=1;  
my$pid=fork();  
unless($pid){  
my$filename=&getUniqueFilename();  
push@result_filename,$filename;  
system"./checkHost$IP[$handled_task-1]$uid$psw$filename";  
exit0;  
}  
 
while($cur_live_proc>0){  
if($zombies>0){  
$zombies=0;  
my$collect=0;  
while(($collect=waitpid(-1,WNOHANG))>0){  
$cur_live_proc--;  
}  
}  
if(($cur_live_proc<$MAX_LIVE_PROC)and($handled_task<$TOTAL_TASK)){  
$handled_task++;  
$cur_live_proc++;  
my$pid=fork();  
unless($pid){  
my$filename=&getUniqueFilename();  
push@result_filename,$filename;  
system"./checkHost$IP[$handled_task-1]$uid$psw$filename";  
exit0;  
}  
}else{  
next;  
}  
}  
 
&checkResults();  
 

 小結

根據常見的設備系統測試自動化平臺的特點和要求，把Perl的Perl多進程技術應用到了測試腳本中，極大地提高了測試效率。

Perl多進程已經很長的發展歷史，而且應用廣泛，技術成熟。Perl多進程在健壯性和容錯性方面表現更好，每個進程都擁有獨立的內存空間，并行的幾個進程一般來說不會相互干擾；當然，相應的，Perl多進程的系統開銷也比較大，而且進程間通信也變得復雜一些。妥善地處理Perl多進程生成和進程間的通信，會很好地改善自動化測試的運行效率以及穩定性。

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