常見的定時(shí)器有兩種:一種周期性定時(shí)執(zhí)行,例如每天的凌晨三點(diǎn)出報(bào)表;另一種在指定時(shí)間后執(zhí)行(一次),例如會(huì)員登錄系統(tǒng)五分鐘后發(fā)放每日登錄獎(jiǎng)勵(lì)。兩種情況對(duì)應(yīng)shell中的cron
和at
命令,與JavaScript
中的setInterval
和setTimeout
函數(shù)類似(嚴(yán)格來(lái)說setInterval
是周期性執(zhí)行,指定時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行需要自行處理)。
做web開發(fā)的PHP程序員對(duì)JavaScript中的兩個(gè)定時(shí)器函數(shù)應(yīng)該都還熟悉,回到PHP層面就有點(diǎn)傻眼:PHP中有sleep
,但是沒有(內(nèi)置)定時(shí)器函數(shù)可用。sleep
函數(shù)勉強(qiáng)可以做到,但會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程阻塞,期間不能做其他事(或無(wú)響應(yīng))。為什么PHP沒能提供定時(shí)器(Timer)這個(gè)功能呢?
原因
個(gè)人認(rèn)為,web開發(fā)中PHP不能使用定時(shí)器的本質(zhì)原因是可控 常駐內(nèi)存運(yùn)行環(huán)境的缺失。兩個(gè)要點(diǎn):第一常駐內(nèi)存,第二可控。CGI模式下,進(jìn)程執(zhí)行完腳本后直接退出,不能指望其到指定時(shí)間運(yùn)行任務(wù);PHP-FPM模式下,進(jìn)程(絕大多數(shù))常駐內(nèi)存,但不可控。
不可控的意思是執(zhí)行PHP的進(jìn)程不受PHP代碼影響,進(jìn)程的入口點(diǎn)和退出時(shí)機(jī)由額外的程序控制。例如FPM模式下,PHP腳本中的exit
、die
函數(shù)只中斷腳本的執(zhí)行,不會(huì)對(duì)執(zhí)行腳本的進(jìn)程產(chǎn)生特別的影響(內(nèi)存泄露除外)。PHP開發(fā)人員編寫的腳本是進(jìn)程的執(zhí)行體,執(zhí)行完畢后就從進(jìn)程的執(zhí)行上下文中卸載出去。這種情況下,執(zhí)行PHP腳本的時(shí)機(jī)仍然由外部驅(qū)動(dòng),沒有外部請(qǐng)求PHP代碼就安詳?shù)奶稍谟脖P上,什么都不做,也就定時(shí)任務(wù)。
由于PHP主要面向web開發(fā),PHP這種執(zhí)行模式穩(wěn)定可靠,開發(fā)效率快。比如省去資源釋放這一步,就避免了開發(fā)中很多工作量和坑。想想某些第三方庫(kù)代碼中改時(shí)區(qū)、字符編碼等還不還原,在常駐內(nèi)存運(yùn)行環(huán)境下幾乎肯定會(huì)導(dǎo)致后續(xù)請(qǐng)求有問題。但在FPM模式下,這種坑無(wú)意中直接趟平,省去許多調(diào)試時(shí)間,為程序員保住發(fā)際線做出了不小的貢獻(xiàn)。
問題已經(jīng)了解,那么PHP中如何使用定時(shí)器執(zhí)行定時(shí)任務(wù)?
危險(xiǎn)的做法
在web環(huán)境下,PHP腳本默認(rèn)有超時(shí)時(shí)間。去掉超時(shí)設(shè)置,就可以讓程序一直在后臺(tái)運(yùn)行(如果進(jìn)程不退出的話)。例如以下代碼在響應(yīng)請(qǐng)求后繼續(xù)后臺(tái)運(yùn)行,并且每五秒鐘輸出一次時(shí)間到文件:
# test.php set_time_limit(0); # 取消超時(shí)設(shè)置,讓腳本可一直運(yùn)行 echo 'This is a background run forever script. Now you can leave me alone.'; fastcgi_finish_request(); # 結(jié)束當(dāng)前請(qǐng)求 do{ file_put_contents("/tmp/out.dat", "test script, now:" . date("Y-m-d H:i:s") . "n", FILE_APPEND); sleep(5); }while(true);
請(qǐng)求http://localhost:8080/test.php
文件后,監(jiān)測(cè)/tmp/out.dat
文件,會(huì)發(fā)現(xiàn)不斷有內(nèi)容輸出,無(wú)論客戶端是否斷開連接、關(guān)閉瀏覽器或者重啟電腦(不能重啟服務(wù)器)。這說明程序一直在執(zhí)行,并且也實(shí)現(xiàn)了我們想要的定時(shí)器功能。如果把sleep
改成usleep
、time_nanosleep
,還能實(shí)現(xiàn)微秒、納秒級(jí)定時(shí)器,豈不美哉?
實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)盡量避免用這種方式實(shí)現(xiàn)定時(shí)器,不僅因?yàn)榈托?,還略有危險(xiǎn)。原因之一是每次請(qǐng)求會(huì)占用一個(gè)進(jìn)程,請(qǐng)求十萬(wàn)次需要十萬(wàn)個(gè)進(jìn)程,基本上會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或后續(xù)請(qǐng)求無(wú)響應(yīng);另外如果打開了session,但是忘記調(diào)用session_write_close
,會(huì)導(dǎo)致同一個(gè)用戶的后續(xù)請(qǐng)求被hang住(session活躍時(shí)處于加鎖狀態(tài),不關(guān)閉session會(huì)導(dǎo)致后續(xù)進(jìn)程無(wú)法打開session)。
web開發(fā)應(yīng)當(dāng)越快響應(yīng)用戶的請(qǐng)求越好,在web開發(fā)中用這種方式強(qiáng)行實(shí)現(xiàn)定時(shí)器,會(huì)讓整個(gè)web應(yīng)用處于不穩(wěn)定、不可靠或不可預(yù)測(cè)狀態(tài)。孟子曰:知而慎行,君子不立于危墻之下。不靠譜的做法要盡量避免,順帶也避免背鍋和甩鍋。
接下來(lái)看看PHP中使用定時(shí)器的正確姿勢(shì)。
正確的姿勢(shì)
PHP實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的做法可簡(jiǎn)單歸結(jié)為如下幾種:
- 使用cron、Jenkins等調(diào)度工具做周期性定時(shí)任務(wù)(既可以是執(zhí)行腳本,也可以是請(qǐng)求某個(gè)網(wǎng)址);
- 一次性執(zhí)行任務(wù)通過消息隊(duì)列、數(shù)據(jù)庫(kù)等方式投遞給第三方程序執(zhí)行;
- 像WordPress一樣模擬定時(shí)任務(wù),但要記住這種方式依賴于客戶端請(qǐng)求,并需自行處理好進(jìn)程并發(fā)問題;
- 使用常駐內(nèi)存型方式運(yùn)行PHP程序,即CLI模式。
除了第三種做法,其他方式都是推薦的,具體方案請(qǐng)結(jié)合實(shí)際需求。作為PHP程序員,當(dāng)然還是首選用PHP來(lái)做,也就是CLI模式。
CLI模式
摸著良心說,CLI模式讓PHP發(fā)揮的空間拓展不少。在CLI模式下,程序的入口點(diǎn)就是腳本,且代碼可以常駐內(nèi)存,進(jìn)程完全由PHP代碼控制。在這種形式下,實(shí)現(xiàn)定時(shí)器就有多種玩法。本文列出幾種做法,拋磚引玉:
- 使用
swoole
、workerman
等框架,內(nèi)置(高精度)定時(shí)器; - 使用多進(jìn)程(池)/多線程(池)技術(shù)(
pcntl
、pthreads
拓展在CLI模式下才可用); - 處理tick或者alarm等信號(hào);
- 使用
libevent
、libev
等事件驅(qū)動(dòng)庫(kù); sleep
加循環(huán)或自己實(shí)現(xiàn)事件循環(huán)。
想折騰的話自己用2-5方案,不想折騰swoole
、workerman
等框架是首選,穩(wěn)定可靠。
總結(jié)
區(qū)分HTTP請(qǐng)求和任務(wù)的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)就簡(jiǎn)單了。至于用不用PHP來(lái)實(shí)現(xiàn),那是另外一回事。當(dāng)然作為web開發(fā)的首選語(yǔ)言,PHP實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)也是輕而易舉的。
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