队列应用场景,自己实现队列

一、队列使用场景:为什么需要队列

在web开发中,我们经常会遇到需要处理批量任务的时候,这些批量任务可能是用户提交的,也可能是当系统被某个事件触发时需要进行批量处理的,面对这样的任务,如果是用户提交的批量任务,初级程序员只能让用户触发提交动作后,等待服务器处理完毕,并且将结果返回到浏览器,期间用户不能关掉浏览器窗口,如果数据比较大,或者处理速度比较慢,那用户体验将会因此受到直接影响。但是当我们使用某讯或者某浪的邮箱时,点击群发邮件之后,只需等待很短的时间,浏览器提示提交成功,正在发送之类的信息时,用户就可以关掉浏览器,稍后,收件地址栏里的邮箱将陆续收到该群发邮件,再比如群发定时邮件,以及当商城系统中有客户下单,客户,客服,仓库等相关人员收到订单邮件信息。诸如此类,队列的应用范围是如此之广。

二 :普通工程师的解决方案和架构师的解决方案
方案1:建表存邮件,消息等,用定时程序取出发送。

方案2:抽象到更高一层,开发一套通用异步处理队列适用于任何复杂的业务逻辑
那么,作为架构师,使用队列的做法,将抽象层和业务层分离,可具有良好的扩展性和可维护性。相比较而言就高明了许多,下面就我们介绍一下自定义队列的实现思路和方法。

三 :队列总体设计

1:需要队列程序,提供加入队列接口和取队列接口等
2:需要存储队列,文件或者数据库
3:需要定时程序取出队列并执行
4:其它扩展功能:优先级,日志,定时等

代码的目录结构如下,每个文件的作用用//注释来标明
|--addTask.php //添加任务到队列的例子
|--cronMission.php //定时任务调度程序,例如linux中受crontab直接调用的文件,业务逻辑工程师可以在这个文件中灵活定义自己的队列任务,从而不用每个队列任务都需要上服务器修改crontab,从而在安全性,便捷性方面有很大提高
|--db.php //数据库操作
|--db.sql //建立队列需要用到的基本表结构
|--doQueue.php //执行队列任务
|--Queue.class.php //队列核心业务在这里定义,包括将任务加入队列,读队列,更改队列任务状态
|--sendMsg.php //队列要实现具体任务的业务接口,比如现有系统的发送消息的接口,这里例子中因为将此队列程序和现有系统系统集成,用写入日志来演示

四 :队列具体实现一:建任务存储表
1:
先来个最基本的:

  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;
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字段解释:
taskphp:处理业务的接口文件
param:处理业务的接口文件需要接收的参数
status:任务处理状态,0为未处理,处理完毕更改为1


五 、队列具体实现二:定义调用接口

  1. <?php
  2. /**
  3.  *
  4.  * 任务队列实现
  5.  *
  6.  */
  7.       
  8. include_once('db.php');
  9. class Queue
  10. {
  11.       
  12.     /**
  13.      * 把任务扔到队列
  14.      *
  15.      * @param string $taskphp   执行任务的程序
  16.      * @param string $param     执行任务程序所用的参数
  17.       
  18.      * 例如,群发消息加入队列:
  19.      * $arr = array(
  20.      *      "uid" => 4,//发信息的人的UID
  21.      *      "uids" => array(6,234,34,67,7888,2355), //接收信息的人的UID
  22.      *      "content" => 'xxxxx',//信息内容
  23.      *  );
  24.      * $cqueue = new Queue();
  25.      * $cqueue->add("/app/send_msg.php", serialize($arr));
  26.      *
  27.      */
  28.     public function add($taskphp,$param)
  29.     {
  30.         $taskphp = mysql_real_escape_string($taskphp);
  31.         //$param = mysql_real_escape_string($param);
  32.         $param = $param;
  33.         $sql = "insert into queue (taskphp, param) values('".$taskphp."', '".$param."')";
  34.         $re = execute($sql);
  35.         if ($re)
  36.         {
  37.             $pid = mysql_insert_id();
  38.             return $pid;
  39.         }
  40.         else
  41.         {
  42.             return false;
  43.         }
  44.     }
  45.       
  46.       
  47.     /**
  48.      * 读取任务队列
  49.      * 
  50.      * @param string $limit 一次取多少条
  51.      */
  52.      public function getQueueTask($limit = 1000)
  53.      {
  54.         $limit = (int)$limit;
  55.         $sql = "select id, taskphp, param from queue  where status = 0 order by id asc";
  56.         $re = query($sql);
  57.         return $re;
  58.      }
  59.       
  60.     /**
  61.      * 更新任务状态
  62.      * 
  63.      * @param string $limit 一次取多少条
  64.      */
  65.      public function updateTaskByID($id)
  66.      {
  67.         $id = (int)$id;
  68.         $mtime = time();
  69.         $sql = "update queue  set status =1, mtime = ".$mtime." where id = ".$id;
  70.         $re = execute($sql);
  71.         return $re;
  72.      }
  73.       
  74.       
  75.      public static function a2s($arr)
  76.     {
  77.         $str = "";
  78.         foreach ($arr as $key => $value)
  79.         {
  80.             if (is_array($value))
  81.             {
  82.                 foreach ($value as $value2)
  83.                 {
  84.                     $str .= urlencode($key) . "[]=" . urlencode($value2) . "&";
  85.                 }
  86.             }
  87.             else
  88.             {
  89.                 $str .= urlencode($key) . "=" . urlencode($value) . "&";
  90.             }
  91.         }
  92.         return $str;
  93.     }
  94.       
  95.     public static function s2a($str)
  96.     {
  97.         $arr = array();
  98.         parse_str($str, $arr);
  99.         return $arr;
  100.     }
  101.       
  102. }
  103.       
  104. ?>
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1:加入队列接口
l //$param1 为执行任务的程序,$param2 为程序参数,可以为序列化的数据
l $cqueue->add($param1,$param2);
2: 读取队列接口
l $tasks = $cqueue->getQueueTask($limit = 1000);
3:更新任务状态
l $cqueue->updateTaskStatus($id);
4:a2s是自定义的一个数组转换字符串方法,这里不要使用json_encode,容易出现问题,同样,从数据库中取出转换为数组的时候,使用s2a方法
l $re = $cqueue->add("sendMsg.php", Queue::a2s($arr));

六、队列具体实现三:写执行队列的程序
根据设计,执行队列的程序文件是 do_queue.php , 它的主要功能是把任务从队列表里取出来,并且在后台执行。
do_queue.php部分代码:

  1. $phpcmd = exec("which php");    //查找到php安装位置
  2. $cqueue = new Queue();
  3. $tasks = $cqueue->getQueueTask(200);
  4. foreach ($tasks as $t)
  5. {
  6.     $taskphp = $t['taskphp'];
  7.     $param = $t['param'];
  8.     $job = $phpcmd . " " . escapeshellarg($taskphp) . " " . escapeshellarg($param);
  9.     system($job);
  10. }
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七、具体任务的业务实现
还是拿群发消息来做例子,我们需要写好一个群发消息的程序,这个程序接收事先定义好的参数,然后根据参数调用发消息的接口把消息发送出去。
这个一般由做业务功能的工程师实现。但是架构师事先得写文档例子,教会别人使用。
send_msg.php:

  1. $para = $argv[1];
  2. $arr = unserialize($para);
  3. $cmessage = new Message();
  4. foreach($arr['uids'] as $touid)
  5. {
  6.     $cmessage->send($arr['uid'], $touid, $arr['content']);
  7. }
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八、服务器部署一:配置crontab
咱们执行队列的程序都写好了, 这个程序怎么触发呢,当然就要用到linux的定时任务,每隔一定的时间,执行do_queue.php一次。但是呢,这里不是直接调用do_queue.php,咱们再提高一层,加个调度程序cron_mission.php, 在cron_mission.php里面调用do_queue.php
配置定时任务 crontab:
l crontab –e
l * * * * * cd /ucai/schedule;php cron_mission.php >> cron_mission.log
#可以先使用crontab -l查看本机已经使用的定时任务
九、服务器部署二:写定时任务调度程序
思路:将定时任务写入到任务调度程序cron_mission.php中,这样可以在cron_mission.php中灵活控制队列任务。相比较直接通过crontab控制doQueue.php而言,避免了频繁修改服务器上的crontab,从安全,便于维护等角度来说,都是上策。

cron_mission.php 示例:

  1. if ($minute % 5 == 0)
  2. {
  3.     if(chdir($site_dir."app/")) {
  4.         $cmd = "$phpcmd do_queue.php > do_queue.log &";
  5.         echo '[' , $ymd , ' ' , $hour , ':' , $minute , '] ' , $cmd , "n";
  6.         system($cmd);
  7.     }
  8. }
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十、开启多进程并发执行队列
思路:对任务序列进行编号,数据库中执行的时候
where条件加上id%每个队列要执行任务总数=队列编号
这样可以避免重复处理
例如:每个进程执行10条任务,修改如下
1:定时任务的修改
修改前:

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

  1. if ($minute % 5 == 0)
  2. {
  3.     for ($i=0; $i < 10; $i++) { 
  4.         $cmd = "$phpcmd doQueue.php 10 $i>> doQueueMission".date('Y-m-d').".log  ";
  5.         echo  date("Y-m-d H:i:s") . "t : " .$cmd."n";
  6.         system($cmd);
  7.     }
  8. }
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//每次进行10个进程,$i来区分是当前的进程标示
2:队列执行程序的修改
修改前:

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

  1. $phpcmd = 'D:workwampbinphpphp5.3.10php ';
  2. $total=$argv[1];
  3. $i=$argb[2];
  4. $cqueue = new Queue();
  5. $tasks = $cqueue->getQueueTask($total,$i,200);
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3:取队列接口的修改
修改前:

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

修改后:

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

4:需要关注服务器压力
进程数定为多少,取决于服务器压力

十一、实现任务优先级
1:任务存储表加优先级字段
在数据表里,加一个优先级字段,按字段值的数值大小来区分优先级
2:修改取队列任务接口,按优先级取
同样是在sql语句中增加order by

十二、记录队列日志
1:关键地方加echo
2:shell脚本的>>和>的各自作用
总结:
我们这里的队列实现借助了服务器的计划任务来实现,例如linux中的crontab,这本身是linux系统中的一个程序,平时我们还可以使用他来进行定时执行.sh脚本,例如将数据库备份打包并ftp传送到指定服务器上,这个功能不需要借助php脚本,直接用.sh脚本就可以实现。在这里我们巧妙的将crontab和php脚本结合,并且使用crontab来不断调用一个队列调度接口cronMission.php,再通过cronMission.php直接来控制具体什么时候或者是满足什么条件来执行什么队列任务。
这里面几个需要注意的地方
1:往数据库中存取数据时,不要直接使用json_encode或者json_decode,容易造成一些意外问题,在代码中,我们定义了a2s和s2a两个方法,分别是处理数组转为字符串,和从数据库中读取字符串后转为数组。
2:当任务量比较大,同时服务器负载又没有充分利用的时候,可以使用多进程并发处理,在并发处理的时候需要考虑一个问题,就是如何避免重复,在这里我们使用了,对队列任务进行标记,每次从数据库中读取一个进程需要处理的一批任务,使用数据库中id与批次标示取余等于0的方法来区分,避免不同批次的队列,重复处理相同任务。(上面步骤10中有具体实现)

转自:http://www.thinkphp.cn/topic/14728.html

posted @ 2015-12-09 17:21  -j神-----  阅读(6641)  评论(0编辑  收藏  举报