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)) { //没有任务,返回 50 return; 51 } 52 53 $current = time(); 54 foreach(self::$task as $time => $arr) { 55 if ($current < $time) { // 暂未到执行周期 56 continue; 57 } 58 59 foreach ($arr as $k => $job) { //遍历每一个任务 60 $func = $job['func']; /*回调函数*/ 61 $argv = $job['argv']; /*回调函数参数*/ 62 $interval = $job['interval']; /*时间间隔*/ 63 $persist = $job['persist']; /*持久化*/ 64 65 call_user_func_array($func, $argv); 66 unset(self::$task[$time][$k]); 67 68 if ($persist) { //如果做持久化,则写入数组,等待下次唤醒 69 self::$task[$current+$interval][] = $job; 70 } 71 } 72 73 if (empty(self::$task[$time])) { 74 unset(self::$task[$time]); 75 } 76 } 77 } 78 79 /** 80 *添加任务 81 */ 82 public static function add($interval, $func, $argv = array(), $persist = false) 83 { 84 if(is_null($interval)) 85 { 86 return; 87 } 88 $time = time()+$interval; 89 //写入定时任务 90 self::$task[$time][] = array('func'=>$func, 'argv'=>$argv, 'interval'=>$interval, 'persist'=>$persist); 91 } 92 93 /** 94 *删除所有定时器任务 95 */ 96 public function dellAll() 97 { 98 self::$task = array(); 99 } 100 }
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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2015.8.11 勘误！
现在找到了PHP毫秒定时器，^_^，过段时间写出来 ！
