php 消息隊列_php隊列的實現思路和詳細過程

一：隊列場景

當我們使用某訊或者某浪的郵箱時，點擊群發郵件之后，只需等待很短的時間，瀏覽器 提示提交成功，正在發送之類的信息時，用戶就可以關掉瀏覽器，稍后，收件地址欄里的郵箱將陸續收到該群發郵件，再比如群發定時郵件，以及當商城系統中有客 戶下單，客戶，客服，倉庫等相關人員收到訂單郵件信息。諸如此類，隊列的應用范圍是如此之廣。

二：普通工程師的解決方案和架構師的解決方案
方案1：建表存郵件，消息等，用定時程序取出發送。

方案2：抽象到更高一層，開發一套通用異步處理隊列適用於任何復雜的業務邏輯
那么，作為架構師，使用隊列的做法，將抽象層和業務層分離，可具有良好的擴展性和可維護性。相比較而言就高明了許多，

下面就我們介紹一下自定義隊列的實現思路和方法。

三 :隊列總體設計

1：需要隊列程序，提供加入隊列接口和取隊列接口等
2：需要存儲隊列，文件或者數據庫
3：需要定時程序取出隊列並執行
4：其它擴展功能：優先級，日志，定時等

代碼的目錄結構如下，每個文件的作用用//注釋來標明
|–addTask.php //添加任務到隊列的例子
|–cronMission.php //定時任務調度程序,例如linux中受crontab

直接調用的文件，業務邏輯工程師可以在這個文件中靈活定義自己的隊列任務，從而不用每個隊列任務 都需要上服務器修改crontab，從而在安全性，便捷性方面有很大提高
|–db.php //數據庫操作
|–db.sql //建立隊列需要用到的基本表結構
|–doQueue.php //執行隊列任務
|–Queue.class.php //隊列核心業務在這里定義，包括將任務加入隊列，讀隊列，更改隊列任務狀態
|–sendMsg.php //隊列要實現具體任務的業務接口，比如現有系統的發送消息的接口，這里例子中因為將此隊列程序和現有系統系統集成，用寫入日志來演示

四 :隊列具體實現一：建任務存儲表
1：先來個最基本的：

1.  
   CREATE TABLE`queue` (
2.  
   id int(11) NOT NULL auto_increment primarykey,
3.  
   taskphp varchar(128) NOT NULL default '',
4.  
   param text not null default '',
5.  
   status tinyint not null default 0,
6.  
   ctime timestamp NOT NULL default CURRENT_TIMESTAMP,
7.  
   KEY (ctime)
8.  
   ) ENGINE =InnoDBDEFAULT CHARSET=utf8;

字段解釋：
taskphp：處理業務的接口文件
param：處理業務的接口文件需要接收的參數
status：任務處理狀態，0為未處理，處理完畢更改為1

五 、隊列具體實現二：定義調用接口

1.  
   <?php
2.  
    
3.  
   /**
4.  
   * @author:cyw0413
5.  
   * 任務隊列實現
6.  
   * date:2018-11-01
7.  
   */
8.  
    
9.  
   include_once('db.php');
10.  
    class Queue
11.  
    {
12.  
    /**
13.  
    * 把任務扔到隊列
14.  
    *
15.  
    * @param string $taskphp 執行任務的程序
16.  
     
17.  
    * @param string $param 執行任務程序所用的參數
18.  
     
19.  
    * 例如，群發消息加入隊列：
20.  
     
21.  
    * $arr = array(
22.  
     
23.  
    * "uid" => 4,//發信息的人的UID
24.  
     
25.  
    * "uids" => array(6,234,34,67,7888,2355), //接收信息的人的UID
26.  
     
27.  
    * "content" => 'xxxxx',//信息內容
28.  
     
29.  
    * );
30.  
     
31.  
    * $cqueue = new Queue();
32.  
     
33.  
    * $cqueue->add("/app/send_msg.php", serialize($arr));
34.  
    *
35.  
    */
36.  
     
37.  
    public function add($taskphp,$param)
38.  
    {
39.  
     
40.  
    $taskphp = mysql_real_escape_string($taskphp);
41.  
    //$param = mysql_real_escape_string($param);
42.  
     
43.  
    $param = $param;
44.  
    $sql = "insert into queue (taskphp, param) values('".$taskphp."', '".$param."')";
45.  
    $re = execute($sql);
46.  
     
47.  
    if ($re){
48.  
    $pid = mysql_insert_id();
49.  
    return $pid;
50.  
    } else{
51.  
    return false;
52.  
     
53.  
    }
54.  
     
55.  
    }
56.  
     
57.  
     
58.  
     
59.  
    /**
60.  
    * 讀取任務隊列
61.  
    *
62.  
    * @param string $limit 一次取多少條
63.  
    */
64.  
    public function getQueueTask($limit = 1000)
65.  
    {
66.  
     
67.  
    $limit = (int)$limit;
68.  
    $sql = "select id, taskphp, param from queue where status = 0 order by id asc";
69.  
    $re = query($sql);
70.  
    return $re;
71.  
    }
72.  
     
73.  
    /**
74.  
    * 更新任務狀態
75.  
    *
76.  
    * @param string $limit 一次取多少條
77.  
    */
78.  
    public function updateTaskByID($id)
79.  
    {
80.  
    $id = (int)$id;
81.  
    $mtime = time();
82.  
    $sql = "update queue set status =1, mtime = ".$mtime." where id = ".$id;
83.  
    $re = execute($sql);
84.  
    return $re;
85.  
    }
86.  
     
87.  
     
88.  
    public static function a2s($arr)
89.  
    {
90.  
    $str = "";
91.  
    foreach ($arr as $key => $value){
92.  
    if (is_array($value)){
93.  
    foreach ($value as $value2){
94.  
    $str .= urlencode($key) . "[]=" . urlencode($value2) . "&";
95.  
    }
96.  
    } else{
97.  
    $str .= urlencode($key) . "=" . urlencode($value) . "&";
98.  
    }
99.  
    }
100.  
     return $str;
101.  
     }
102.  
      
103.  
      
104.  
     public static function s2a($str){
105.  
     $arr = array();
106.  
     parse_str( $str, $arr);
107.  
     return $arr;
108.  
     }
109.  
      
110.  
     }
111.  
      
112.  
     ?>

1：加入隊列接口
l //$param1 為執行任務的程序，$param2 為程序參數，可以為序列化的數據
l $cqueue->add($param1,$param2);
2: 讀取隊列接口
l $tasks = $cqueue->getQueueTask($limit = 1000);
3：更新任務狀態
l $cqueue->updateTaskStatus($id);
4：a2s是自定義的一個數組轉換字符串方法，這里不要使用json_encode，容易出現問題，同樣，從數據庫中取出轉換為數組的時候，使用s2a方法
l $re = $cqueue->add("sendMsg.php", Queue::a2s($arr));

六、隊列具體實現三：寫執行隊列的程序
根據設計，執行隊列的程序文件是 do_queue.php ， 它的主要功能是把任務從隊列表里取出來，並且在后台執行。

do_queue.php部分代碼：

1.  
   <?php
2.  
    
3.  
   $phpcmd = exec("which php"); //查找到php安裝位置
4.  
   $cqueue = new Queue();
5.  
    
6.  
   $tasks = $cqueue->getQueueTask(200);
7.  
   foreach ($tasks as $t){
8.  
   $taskphp = $t['taskphp'];
9.  
   $param = $t['param'];
10.  
    $job = $phpcmd . " " . escapeshellarg($taskphp) . " " . escapeshellarg($param);
11.  
    system( $job);

七、具體任務的業務實現

還是拿群發消息來做例子，我們需要寫好一個群發消息的程序，這個程序接收事先定義好的參數，然后根據參數調用發消息的接口把消息發送出去。
這個一般由做業務功能的工程師實現。但是架構師事先得寫文檔例子，教會別人使用。
send_msg.php：

1.  
   <?php
2.  
    
3.  
   $para = $argv[1];
4.  
   $arr = unserialize($para);
5.  
    
6.  
   $cmessage = new Message();
7.  
    
8.  
   foreach($arr['uids'] as $touid){
9.  
   $cmessage->send($arr['uid'], $touid, $arr['content']);
10.  
    }

八、服務器部署一：配置crontab

咱們執行隊列的程序都寫好了， 這個程序怎么觸發呢，當然就要用到linux的定時任務，每隔一定的時間，執行do_queue.php一次。但是呢，這里不是直接調用 do_queue.php，咱們再提高一層，加個調度程序cron_mission.php， 在cron_mission.php里面調用do_queue.php
配置定時任務 crontab：
l crontab –e
l * * * * * cd /ucai/schedule;php cron_mission.php >> cron_mission.log
#可以先使用crontab -l查看本機已經使用的定時任務

九、服務器部署二：寫定時任務調度程序
思路：將定時任務寫入到任務調度程序cron_mission.php中，這樣可以在cron_mission.php中靈活控制隊列任務。相比較直接通 過crontab控制doQueue.php而言，避免了頻繁修改服務器上的crontab，從安全，便於維護等角度來說，都是上策。

cron_mission.php 示例：

1.  
   <?php
2.  
    
3.  
   if ($minute % 5 == 0){
4.  
    
5.  
   if(chdir($site_dir."app/")) {
6.  
    
7.  
   $cmd = "$phpcmd do_queue.php > do_queue.log &";
8.  
   echo '[' , $ymd , ' ' , $hour , ':' , $minute , '] ' , $cmd , "n";
9.  
   system( $cmd);
10.  
    }
11.  
    }

十、開啟多進程並發執行隊列
思路：對任務序列進行編號，數據庫中執行的時候
where條件加上id%每個隊列要執行任務總數=隊列編號
這樣可以避免重復處理
例如：每個進程執行10條任務，修改如下1：定時任務的修改

修改前：

1.  
   <?php
2.  
   if ($minute % 5 == 0){
3.  
   if(chdir($site_dir."app/")) {
4.  
   $cmd = "$phpcmd do_queue.php > do_queue.log &";
5.  
   echo '[' , $ymd , ' ' , $hour , ':' , $minute , '] ' , $cmd , "n";
6.  
   system( $cmd);
7.  
   }
8.  
   }

修改后：

1.  
   <?php
2.  
    
3.  
   if ($minute % 5 == 0){
4.  
   for ($i=0; $i < 10; $i++) {
5.  
   $cmd = "$phpcmd doQueue.php 10 $i>> doQueueMission".date('Y-m-d').".log ";
6.  
   echo date("Y-m-d H:i:s") . "t : " .$cmd."n";
7.  
   system( $cmd);
8.  
   }
9.  
   }

//每次進行10個進程，$i來區分是當前的進程標示2：隊列執行程序的修改

修改前：

1.  
   <?php
2.  
   $phpcmd = 'D:workwampbinphpphp5.3.10php ';
3.  
   $cqueue = new Queue();
4.  
   $tasks = $cqueue->getQueueTask(200);

修改后：

1.  
   <?php
2.  
   $phpcmd = 'D:workwampbinphpphp5.3.10php ';
3.  
   $total=$argv[1];
4.  
   $i=$argb[2];
5.  
   $cqueue = new Queue();
6.  
   $tasks = $cqueue->getQueueTask($total,$i,200);

3：取隊列接口的修改

修改前：

1.  
   <?php
2.  
   public function getQueueTask($limit = 1000)
3.  
   {
4.  
   $limit = (int)$limit;
5.  
   $sql = "select id, taskphp, param from queue where status = 0 order by id asc";
6.  
   $re = query($sql);
7.  
   return $re;
8.  
   }

修改后：

1.  
   <?php
2.  
   public function getQueueTask($total,$i,$limit = 1000)
3.  
   {
4.  
   $limit = (int)$limit;
5.  
   $sql = "select id, taskphp, param from queue where status = 0 and id%$total=$i order by id asc";
6.  
   $re = query($sql);
7.  
   return $re;
8.  
   }

4：需要關注服務器壓力
進程數定為多少，取決於服務器壓力

十一、實現任務優先級
1：任務存儲表加優先級字段
在數據表里，加一個優先級字段，按字段值的數值大小來區分優先級
2：修改取隊列任務接口，按優先級取
同樣是在sql語句中增加order by

十二、記錄隊列日志
1：關鍵地方加echo
2：shell腳本的>>和>的各自作用

總結：
我們這里的隊列實現借助了服務器的計划任務來實現，例如linux中的crontab，這本身是linux系統中的一個程序，平時我們還可以使用他來進行 定時執行.sh腳本，例如將數據庫備份打包並ftp傳送到指定服務器上，這個功能不需要借助php腳本，直接用.sh腳本就可以實現。在這里我們巧妙的將 crontab和php腳本結合，並且使用crontab來不斷調用一個隊列調度接口cronMission.php，再通過 cronMission.php直接來控制具體什么時候或者是滿足什么條件來執行什么隊列任務。

這里面幾個需要注意的地方
1：往數據庫中存取數據時，不要直接使用json_encode或者json_decode，容易造成一些意外問題，在代碼中，我們定義了a2s和s2a兩個方法，分別是處理數組轉為字符串，和從數據庫中讀取字符串后轉為數組。

2：當任務量比較大，同時服務器負載又沒有充分利用的時候，可以使用多進程並發處理，在並發處理的時候需要考慮一個問題，就是如何避免重復，在這里我們使 用了，對隊列任務進行標記，每次從數據庫中讀取一個進程需要處理的一批任務，使用數據庫中id與批次標示取余等於0的方法來區分，避免不同批次的隊列，重 復處理相同任務。（上面步驟10中有具體實現）

以上內容希望幫助到大家，很多PHPer在進階的時候總會遇到一些問題和瓶頸，業務代碼寫多了沒有方向感，不知道該從那里入手去提升，對此我整理了一些資料，包括但不限於：分布式架構、高可擴展、高性能、高並發、服務器性能調優、TP6，laravel，YII2，Redis，Swoole、Swoft、Kafka、Mysql優化、shell腳本、Docker、微服務、Nginx等多個知識點高級進階干貨需要的可以免費分享給大家  ，需要請戳這里鏈接  或者請看個人主頁以及知乎專欄