PHP 多任务秒级定时器的实现方法

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lxw1844912514 发表于 2022/07/26 23:40:25 2022/07/26
【摘要】 1.描述 最近在公司部署crontab的时候,突发奇想是否可以用PHP去实现一个定时器,颗粒度到秒级就好,因为crontab最多到分钟级别,同时也调研了一下用PHP去实现的定时器还真不太多,Swoole 扩展里面到实现了一个毫秒级的定时器很高效,但毕竟不是纯PHP代码写的,所以最后还是考虑用PHP去实现一个定时器类,以供学习参考...

1.描述

最近在公司部署crontab的时候,突发奇想是否可以用PHP去实现一个定时器,颗粒度到秒级就好,因为crontab最多到分钟级别,同时也调研了一下用PHP去实现的定时器还真不太多,Swoole 扩展里面到实现了一个毫秒级的定时器很高效,但毕竟不是纯PHP代码写的,所以最后还是考虑用PHP去实现一个定时器类,以供学习参考。

2.代码实现

在实现定时器代码的时候,用到了PHP系统自带的两个扩展

Pcntl - 多进程扩展 :

主要就是让PHP可以同时开启很多子进程,并行的去处理一些任务。

Spl - SplMinHeap - 小顶堆

一个小顶堆数据结构,在实现定时器的时候,采用这种结构效率还是不错的,插入、删除的时间复杂度都是 O(logN) ,像 libevent 的定时器也在 1.4 版本以后采用了这种数据结构之前用的是 rbtree,如果要是使用链表或者固定的数组,每次插入、删除可能都需要重新遍历或者排序,还是有一定的性能问题的。

3.流程

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说明

1、定义定时器结构,有什么参数之类的.
2、然后全部注册进我们的定时器类 Timer.
 3、调用定时器类的monitor方法,开始进行监听.
4、监听过程就是一个while死循环,不断的去看时间堆的堆顶是否到期了,本来考虑每秒循环看一次,后来一想每秒循环看一次还是有点问题,如果正好在我们sleep(1)的时候定时器有到期的了,那我们就不能马上去精准执行,可能会有延时的风险,所以还是采用 usleep(1000) 毫秒级的去看并且也可以将进程挂起减轻 CPU 负载.

4.代码


   
  1. <?php
  2. /**** Class Timer*/
  3. class Timer extends SplMinHeap
  4. {
  5.     /**
  6.      * 比较根节点和新插入节点大小  
  7.      * @param mixed $value1 
  8.      * @param mixed $value2  
  9.      * @return int 
  10.      */
  11.     protected function compare($value1, $value2)
  12.     {
  13.         if ($value1['timeout'] > $value2['timeout']) {
  14.             return -1;
  15.         }
  16.         if ($value1['timeout'] < $value2['timeout']) {
  17.             return 1;
  18.         }
  19.         return 0;
  20.     }
  21.     /**  
  22.      * 插入节点  
  23.      * @param mixed $value 
  24.      */
  25.     public function insert($value)
  26.     {
  27.         $value['timeout'] = time() + $value['expire'];
  28.         parent::insert($value);
  29.     }
  30.     /**
  31.      * 监听  
  32.      * @param bool $debug 
  33.      */
  34.     public function monitor($debug = false)
  35.     {
  36.         while (!$this->isEmpty()) {
  37.             $this->exec($debug);
  38.             usleep(1000);
  39.         }
  40.     }
  41.     /**  
  42.      * 执行  
  43.      * @param $debug 
  44.      */
  45.     private function exec($debug)
  46.     {
  47.         $hit = 0;
  48.         $t1 = microtime(true);
  49.         while (!$this->isEmpty()) {
  50.             $node = $this->top();
  51.             if ($node['timeout'] <= time()) {        //出堆或入堆
  52.                 $node['repeat'] ? $this->insert($this->extract()) : $this->extract();
  53.                 $hit = 1;        //开启子进程
  54.                 if (pcntl_fork() == 0) {
  55.                     empty($node['action']) ? '' : call_user_func($node['action']);
  56.                     exit(0);
  57.                 }
  58.                 //忽略子进程,子进程退出由系统回收
  59.                 pcntl_signal(SIGCLD, SIG_IGN);
  60.             } else {
  61.                 break;
  62.             }
  63.         }
  64.         $t2 = microtime(true);
  65.         echo ($debug && $hit) ? '时间堆 - 调整耗时: ' . round($t2 - $t1, 3) . "秒\r\n" : '';
  66.     }
  67. }

5.实例


   
  1. <?php
  2. $timer = new Timer();
  3. //注册 - 3s - 重复触发
  4. $timer->insert(array('expire' => 3'repeat' => true'action' => function () {
  5.     echo '3秒 - 重复 - hello world' . "\r\n";
  6. }));
  7. //注册 - 3s - 重复触发
  8. $timer->insert(array('expire' => 3'repeat' => true'action' => function () {
  9.     echo '3秒 - 重复 - gogo' . "\r\n";
  10. }));
  11. //注册 - 6s - 触发一次
  12. $timer->insert(array('expire' => 6'repeat' => false'action' => function () {
  13.     echo '6秒 - 一次 - hello xxxx' . "\r\n";
  14. }));
  15. //监听
  16. $timer->monitor(false)

6.执行结果

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也测试过比较极端的情况,同时1000个定时器1s全部到期,时间堆全部调整完仅需 0.126s 这是没问题的,但是每调整完一个定时器就需要去开启一个子进程,这块可能比较耗时了,有可能1s处理不完这1000个,就会影响下次监听继续触发,但是不开启子进程,比如直接执行应该还是可以处理完的。。。。当然肯定有更好的方法,目前只能想到这样。

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