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如何使用纯PHP实现定时器任务(Timer)

2018.04.20

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如何使用纯PHP实现定时器任务(Timer)
定时器任务,在WEB应用比较常见,如何使用PHP实现定时器任务,大致有两种方案:1)使用Crontab命令,写一个shell脚本,在脚本中调用PHP文件,然后定期执行该脚本;2)配合使用ignore_user_abort()和set_time_limit(),使脚本脱离浏览器运行。前者是利用Linux的特性,和PHP本身没有多大关系,后者使用场景有限,且只能由一次HTTP请求触发该脚本,执行完后退出。那么我们如何使用纯PHP实现纯粹的定时器任务,且能适应认识任务业务需求?

基础知识

此程序在Linux下开发,以cli模式运行,一下是基本知识的简要介绍。

CLI:PHP的命令行模式,常见的WEB应用使用的是fpm;
进程:进程是程序运行的基本单元,进程之间是独立运行且互不干扰的,有独立的运行空间,每个进程都有一个进程控制块;
进程间通信:既然进程是独立运行,我们需要一种机制保证不同进程信息的交换,进程间通信主要包括:管道,IPC(共享内存,信号,消息队列),套接字;
PCNTL扩展:PHP的一个进程扩展,主要用到pcntl_alarm()函数,详细介绍请查阅官网.

实现原理    

用一个三维数组保存所有需要执行的任务,一级索引为时间戳,值为执行任务的方法、回调参数等,具体数组形式如下:

 

array(
  '1438156396' => array(
    array(1,array('Class','Func'), array(), true), 
  )
)
说明:
1438156396 时间戳
array(1,array('Class','Func'), array(), true) 
参数依次表示: 执行时间间隔,回调函数,传递给回调函数的参数,是否持久化(ture则一直保存在数据中,否则执行一次后删除)

这些任务可以是任意类的方法。既然是定时任务,我们需要一个类似计时的东东,此方案采用信号量去做,每一秒向当前进程发送SIGALRM信号,并捕获该信号,触发信号处理函数,循环遍历数据,判断是否有当前时间需要执行的任务。如果有则采用回调方式触发,并把参数传递给该方法。

 

<?php
 /**
 *定时器
 */
 class Timer
 {
  //保存所有定时任务
  public static $task = array();
 
   //定时间隔
   public static $time = 1;
 
   /**
  *开启服务
   *@param $time int
   */
  public static function run($time = null)
   {
   if($time)
    {
      self::$time = $time;
    }
    self::installHandler();
    pcntl_alarm(1);
   }
   /**
   *注册信号处理函数
   */
   public static function installHandler()
   {
    pcntl_signal(SIGALRM, array('Timer','signalHandler'));
   }
 
   /**
   *信号处理函数
   */
   public static function signalHandler()
   {
    self::task();
   //一次信号事件执行完成后,再触发下一次
   pcntl_alarm(self::$time);
   }
 
   /**
   *执行回调
   */
   public static function task()
   {
    if(empty(self::$task))
    {//没有任务,返回
      return ;
    }
    foreach(self::$task as $time => $arr)
   {
      $current = time();
   
     foreach($arr as $k => $job)
    {//遍历每一个任务
       $func = $job['func']; /*回调函数*/
       $argv = $job['argv']; /*回调函数参数*/
     $interval = $job['interval']; /*时间间隔*/
       $persist = $job['persist']; /*持久化*/
 
       if($current == $time)
       {//当前时间有执行任务
 
      //调用回调函数,并传递参数
         call_user_func_array($func, $argv);
      
      //删除该任务
        unset(self::$task[$time][$k]);
       }
       if($persist)
       {//如果做持久化,则写入数组,等待下次唤醒
         self::$task[$current+$interval][] = $job;
       }
    }
    if(empty(self::$task[$time]))
    {
     unset(self::$task[$time]);
    }
    }
   }
 
   /**
   *添加任务
   */
   public static function add($interval, $func, $argv = array(), $persist = false)
   {
    if(is_null($interval))
    {
     return;
    }
    $time = time()+$interval;
   //写入定时任务
   self::$task[$time][] = array('func'=>$func, 'argv'=>$argv, 'interval'=>$interval, 'persist'=>$persist);
   }
 
   /**
   *删除所有定时器任务
   */
   public function dellAll()
   {
    self::$task = array();
   }
 }

  这是定时器类核心部分,有一个静态变量保存有所有需要执行的任务,这里为什么是静态的呢?大家自行思考.当进程接受到 SIGALRM 信号后,触发 signalHandler 函数,随后循序遍历数组查看是否有当前时间需要执行的任务,有则回调,并传递参数,删除当前job,随后检查是否要做持久化任务,是则继续将当前job写入事件数组等待下次触发,最后再为当前进程设置一个闹钟信号.可以看出这个定时器,只要触发一次就会从内部再次触发,得到自循环目的.

<?php
 
 class DoJob
 {
  public function job( $param = array() )
  {
   $time = time();
   echo "Time: {$time}, Func: ".get_class()."::".__FUNCTION__."(".json_encode($param).")\n";
  }
 }

  

这是回调类及函数,为方便说明,加入不少调试信息.Timer类及回调都有了,我们看看使用场景是怎么样的.

<?php
 
 require_once(__DIR__."/Timer.php");
 require_once(__DIR__."/DoJob.php");
 
 
 Timer::dellAll();
 
 Timer::add( 1, array('DoJob','job'), array(),true);
 
 Timer::add( 3, array('DoJob','job'),array('a'=>1), false);
 
 echo "Time start: ".time()."\n";
 Timer::run();
 
 while(1)
 {
  sleep(1);
  pcntl_signal_dispatch();
 }

代码非常短,这里注册了两个job,随后运行定时器,在一个无限循环里捕捉信号触发动作,如果不捕获将无法触发事先注册的处理函数.这样一个自循环的定时器开发完成.运行结果如下:

 

如我们场景类添加的任务一样,在90的时候执行了两个任务,一个为持久化的不带参数的job,一个为非持久化带参数的job,随后非持久化job不再执行.

总结

1、在收到信号前,当前进程不能退出.这里我使用了条件永远为真的循环.在我们实际生产环境中,需要创造这么一个先决条件,比如说,我们有一组服务,这些服务都是一直运行的,不管是IO访问,等待socket链接等等,当前服务都不会终止,即使进程阻塞也不会有问题,这种场景,也就是有一个一直运行的服务中使用.
2、目前PHP只支持以秒为单位的触发,不支持更小时间单位,对位定时任务而言基本足够

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助。

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