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。

  1 <?php  2 /**  3 *定时器  4 */  5 class Timer  6 {  7     //保存所有定时任务  8     public static $task = array();  9  10         //定时间隔 11         public static $time = 1; 12  13         /** 14     *开启服务 15         *@param $time int 16        */ 17     public static function run($time = null) 18         { 19         if($time) 20             { 21                     self::$time = $time; 22             } 23             self::installHandler(); 24             pcntl_alarm(1); 25          } 26         /** 27         *注册信号处理函数 28         */ 29         public static function installHandler() 30         { 31             pcntl_signal(SIGALRM, array('Timer','signalHandler')); 32         } 33  34         /** 35         *信号处理函数 36         */ 37         public static function signalHandler() 38         { 39             self::task(); 40         //一次信号事件执行完成后,再触发下一次 41         pcntl_alarm(self::$time); 42         } 43  44         /** 45         *执行回调 46         */ 47         public static function task() 48         { 49             if(empty(self::$task)) 50             {//没有任务,返回 51                     return ; 52             } 53             foreach(self::$task as $time => $arr) 54         { 55                     $current = time(); 56          57                 foreach($arr as $k => $job) 58             {//遍历每一个任务 59                         $func = $job['func'];    /*回调函数*/ 60                         $argv = $job['argv'];    /*回调函数参数*/ 61                 $interval = $job['interval'];    /*时间间隔*/ 62                         $persist = $job['persist'];    /*持久化*/ 63  64                         if($current == $time) 65                         {//当前时间有执行任务 66  67                     //调用回调函数,并传递参数 68                                call_user_func_array($func, $argv); 69                      70                     //删除该任务 71                             unset(self::$task[$time][$k]); 72                         } 73                         if($persist) 74                         {//如果做持久化,则写入数组,等待下次唤醒 75                                self::$task[$current+$interval][] = $job; 76                         } 77             } 78             if(empty(self::$task[$time])) 79             { 80                 unset(self::$task[$time]); 81             } 82             } 83         } 84  85         /** 86         *添加任务 87         */ 88         public static function add($interval, $func, $argv = array(), $persist = false) 89         { 90             if(is_null($interval)) 91             { 92                 return; 93             } 94             $time = time()+$interval; 95         //写入定时任务 96         self::$task[$time][] = array('func'=>$func, 'argv'=>$argv, 'interval'=>$interval, 'persist'=>$persist); 97         } 98  99         /**100         *删除所有定时器任务101         */102         public function dellAll()103         {104             self::$task = array();105         }106 }

  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.

 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 }

  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.

 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

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.

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



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