定時器任務，在WEB應用比較常見，如何使用PHP實現定時器任務，大致有兩種方案：1）使用Crontab命令，寫一個shell腳本，在腳本中調用PHP文件,然后定期執行該腳本；2）配合使用ignore_user_abort()和set_time_limit()，使腳本脫離瀏覽器運行。前者是利用Linux的特性，和PHP本身沒有多大關系，后者使用場景有限，且只能由一次HTTP請求觸發該腳本，執行完后退出。那么我們如何使用純PHP實現純粹的定時器任務，且能適應認識任務業務需求？
基礎知識
此程序在Linux下開發，以cli模式運行，一下是基本知識的簡要介紹。
- CLI：PHP的命令行模式，常見的WEB應用使用的是fpm；
- 進程：進程是程序運行的基本單元，進程之間是獨立運行且互不干擾的，有獨立的運行空間，每個進程都有一個進程控制塊；
- 進程間通信：既然進程是獨立運行，我們需要一種機制保證不同進程信息的交換，進程間通信主要包括：管道，IPC（共享內存，信號，消息隊列），套接字；
- PCNTL擴展：PHP的一個進程擴展，主要用到pcntl_alarm()函數，詳細介紹請查閱官網.
實現原理
用一個三維數組保存所有需要執行的任務，一級索引為時間戳,值為執行任務的方法、回調參數等,具體數組形式如下:
array( '1438156396' => array( array(1,array('Class','Func'), array(), true), ) ) 說明: 1438156396 時間戳 array(1,array('Class','Func'), array(), true) 參數依次表示: 執行時間間隔,回調函數,傳遞給回調函數的參數,是否持久化(ture則一直保存在數據中,否則執行一次后刪除)
這些任務可以是任意類的方法。既然是定時任務，我們需要一個類似計時的東東，此方案采用信號量去做，每一秒向當前進程發送SIGALRM信號，並捕獲該信號，觸發信號處理函數，循環遍歷數據，判斷是否有當前時間需要執行的任務。如果有則采用回調方式觸發，並把參數傳遞給該方法。
1 <?php 2 /** 3 *定時器 4 */ 5 class Timer 6 { 7 //保存所有定時任務 8 public static $task = array(); 9 10 //定時間隔 11 public static $time = 1; 12 13 /** 14 *開啟服務 15 *@param $time int 16 */ 17 public static function run($time = null) 18 { 19 if($time) 20 { 21 self::$time = $time; 22 } 23 self::installHandler(); 24 pcntl_alarm(1); 25 } 26 /** 27 *注冊信號處理函數 28 */ 29 public static function installHandler() 30 { 31 pcntl_signal(SIGALRM, array('Timer','signalHandler')); 32 } 33 34 /** 35 *信號處理函數 36 */ 37 public static function signalHandler() 38 { 39 self::task(); 40 //一次信號事件執行完成后,再觸發下一次 41 pcntl_alarm(self::$time); 42 } 43 44 /** 45 *執行回調 46 */ 47 public static function task() 48 { 49 if (empty(self::$task)) { //沒有任務,返回 50 return; 51 } 52 53 $current = time(); 54 foreach(self::$task as $time => $arr) { 55 if ($current < $time) { // 暫未到執行周期 56 continue; 57 } 58 59 foreach ($arr as $k => $job) { //遍歷每一個任務 60 $func = $job['func']; /*回調函數*/ 61 $argv = $job['argv']; /*回調函數參數*/ 62 $interval = $job['interval']; /*時間間隔*/ 63 $persist = $job['persist']; /*持久化*/ 64 65 call_user_func_array($func, $argv); 66 unset(self::$task[$time][$k]); 67 68 if ($persist) { //如果做持久化,則寫入數組,等待下次喚醒 69 self::$task[$current+$interval][] = $job; 70 } 71 } 72 73 if (empty(self::$task[$time])) { 74 unset(self::$task[$time]); 75 } 76 } 77 } 78 79 /** 80 *添加任務 81 */ 82 public static function add($interval, $func, $argv = array(), $persist = false) 83 { 84 if(is_null($interval)) 85 { 86 return; 87 } 88 $time = time()+$interval; 89 //寫入定時任務 90 self::$task[$time][] = array('func'=>$func, 'argv'=>$argv, 'interval'=>$interval, 'persist'=>$persist); 91 } 92 93 /** 94 *刪除所有定時器任務 95 */ 96 public function dellAll() 97 { 98 self::$task = array(); 99 } 100 }
這是定時器類核心部分,有一個靜態變量保存有所有需要執行的任務,這里為什么是靜態的呢?大家自行思考.當進程接受到 SIGALRM 信號后,觸發 signalHandler 函數,隨后循序遍歷數組查看是否有當前時間需要執行的任務,有則回調,並傳遞參數,刪除當前job,隨后檢查是否要做持久化任務,是則繼續將當前job寫入事件數組等待下次觸發,最后再為當前進程設置一個鬧鍾信號.可以看出這個定時器,只要觸發一次就會從內部再次觸發,得到自循環目的.
1 <?php 2 3 class DoJob 4 { 5 public function job( $param = array() ) 6 { 7 $time = time(); 8 echo "Time: {$time}, Func: ".get_class()."::".__FUNCTION__."(".json_encode($param).")\n"; 9 } 10 }
這是回調類及函數,為方便說明,加入不少調試信息.Timer類及回調都有了,我們看看使用場景是怎么樣的.
1 <?php 2 3 require_once(__DIR__."/Timer.php"); 4 require_once(__DIR__."/DoJob.php"); 5 6 7 Timer::dellAll(); 8 9 Timer::add( 1, array('DoJob','job'), array(),true); 10 11 Timer::add( 3, array('DoJob','job'),array('a'=>1), false); 12 13 echo "Time start: ".time()."\n"; 14 Timer::run(); 15 16 while(1) 17 { 18 sleep(1); 19 pcntl_signal_dispatch(); 20 }
代碼非常短,這里注冊了兩個job,隨后運行定時器,在一個無限循環里捕捉信號觸發動作,如果不捕獲將無法觸發事先注冊的處理函數.這樣一個自循環的定時器開發完成.運行結果如下:
如我們場景類添加的任務一樣,在90的時候執行了兩個任務,一個為持久化的不帶參數的job,一個為非持久化帶參數的job,隨后非持久化job不再執行.
總結
- 在收到信號前,當前進程不能退出.這里我使用了條件永遠為真的循環.在我們實際生產環境中,需要創造這么一個先決條件,比如說,我們有一組服務,這些服務都是一直運行的,不管是IO訪問,等待socket鏈接等等,當前服務都不會終止,即使進程阻塞也不會有問題,這種場景,也就是有一個一直運行的服務中使用.
- 目前PHP只支持以秒為單位的觸發,不支持更小時間單位,對位定時任務而言基本足夠
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2015.8.11 勘誤！
現在找到了PHP毫秒定時器，^_^，過段時間寫出來 ！