PHP多任务秒级定时器的实现方法

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。

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。

流程

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.

代码

/***
* Class Timer
*/
class Timer extends SplMinHeap
{
  /**
  * 比较根节点和新插入节点大小
  * @param mixed $value1
  * @param mixed $value2
  * @return int
  */
  protected function compare($value1, $value2)
  {
    if ($value1['timeout'] > $value2['timeout']) {
      return -1;
    }
    if ($value1[&#39;timeout&#39;] < $value2[&#39;timeout&#39;]) {
      return 1;
    }
    return 0;
  }
  /**
  * 插入节点
  * @param mixed $value
  */
  public function insert($value)
  {
    $value[&#39;timeout&#39;] = time() + $value[&#39;expire&#39;];
    parent::insert($value);
  }
  /**
  * 监听
  * @param bool $debug
  */
  public function monitor($debug = false)
  {
    while (!$this->isEmpty()) {
      $this->exec($debug);
      usleep(1000);
    }
  }
  /**
  * 执行
  * @param $debug
  */
  private function exec($debug)
  {
    $hit = 0;
    $t1  = microtime(true);
    while (!$this->isEmpty()) {
      $node = $this->top();
      if ($node[&#39;timeout&#39;] <= time()) {
        //出堆或入堆
        $node[&#39;repeat&#39;] ? $this->insert($this->extract()) : $this->extract();
        $hit = 1;
        //开启子进程
        if (pcntl_fork() == 0) {
          empty($node[&#39;action&#39;]) ? &#39;&#39; : call_user_func($node[&#39;action&#39;]);
          exit(0);
        }
        //忽略子进程,子进程退出由系统回收
        pcntl_signal(SIGCLD, SIG_IGN);
      } else {
        break;
      }
    }
    $t2 = microtime(true);
    echo ($debug && $hit) ? &#39;时间堆 - 调整耗时: &#39; . round($t2 - $t1, 3) . "秒\r\n" : &#39;&#39;;
  }
}

实例

$timer = new Timer();
//注册 - 3s - 重复触发
$timer->insert(array('expire' => 3, 'repeat' => true, 'action' => function(){
  echo '3秒 - 重复 - hello world' . "\r\n";
}));
//注册 - 3s - 重复触发
$timer->insert(array('expire' => 3, 'repeat' => true, 'action' => function(){
  echo '3秒 - 重复 - gogo' . "\r\n";
}));
//注册 - 6s - 触发一次
$timer->insert(array('expire' => 6, 'repeat' => false, 'action' => function(){
  echo '6秒 - 一次 - hello xxxx' . "\r\n";
}));
//监听
$timer->monitor(false);

执行结果

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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