Webアプリで時間の掛かる処理をおこなう

(2007.11.28)

Webアプリケーションで時間の掛かる処理をしたいことがあります。例えば、ファイルのインポートを夜間バッチで行うのではなく、ユーザの指示で開始する場合など。

CGIでもそれ以外でも、単純にWebサーバから起動されて延々と時間を掛けていると、クライアント（Webブラウザ）とWebサーバがタイムアウトしてしまい、レスポンスを正しく返せません。

まずWebブラウザが「500 Internal Server Error」になります。CGIのプロセスはその後もしばらく動いていますが、ずっと終了しないと、強制的に終了させられます。

Apacheでは、タイムアウトの設定は、httpd.conf の Timeout でおこないます。CGIのプロセスが時間内に終了しないと、SIGTERMとSIGKILLを送って強制的に終了させるようです。

例えば、少しずつ出力 (とfflush) して、Webサーバに中断されないようにする方法もあります。

今回は毛色をかえ、プロセスをforkして、

1. 親プロセスはすぐに戻る。処理が長引く旨を表示、JavaScriptを送り込む。
2. 子プロセスで実際の処理をおこなう。
3. クライアントからは JavaScript で定期的に状況確認する

方法を考えます。

UNIXのプロセス

実際に作ってみる前に、UNIXでのプロセスの取り扱いについて確認しておきましょう。

次のサイトを押さえておけば十分です;

• Unix Programming Frequently Asked Questions 日本語訳 - 1 プロセス制御
• プロセス管理 4.4BSD オペレーティングシステムの設計と実装

プロセスはプロセスグループに属し、さらにプロセスグループはセッションに属します。

デーモンの作り方

上記サイトに詳しい解説がありますが、デーモンは、制御端末を持たず、独立したセッションで動くバックグラウンドプロセスです。

1. fork() し、親プロセス（Webサーバに起動されたプロセス）はすぐに終了します。次のsetsid() の呼び出しを成功させるために必要です。
2. 子プロセスで setsid() を呼び出します。新しいセッションが作られ、そこのセッションリーダ兼プロセスグループリーダになります。
3. セッションリーダは後から制御端末を得ることができるため、もう一度 fork() し、親プロセスはすぐに終了します。
4. chdir("/") します。プロセスが握っているディレクトリはunmountできないので、邪魔にならないようにします。
5. umask(0) するか、しないか。
6. stdin, stdout, stderr を close() します。

やってみよう

(2007.12.12 更新)

実際に試してみると、Apacheではわざわざデーモンにならなくてもよく、単純にfork() すれば十分でした。mongrel_rails でも同じです。

Ruby on Railsアプリケーションで説明します。

まずコントローラクラスでインポートスクリプトを起動するスクリプトを呼び出します。そして、ログを表示する画面にリダイレクトします。

起動スクリプトでは、標準出力と標準エラーをファイルへ繋いだうえで、実際のインポートスクリプトを起動します。

インポートスクリプトでは、必要に応じて、状況を標準出力へ出力します。また、適宜バッファをフラッシュします。

ログを表示するページでは、例えば、次のようなJavaScriptを書いて、適時リロードするようにします。