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。

/**
*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.

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.

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.

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