PHP 多任务秒级定时器的实现方法

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

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

<?php

/**** 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['timeout'] < $value2['timeout']) {
            return 1;
        }
        return 0;
    }

    /**  
     * 插入节点  
     * @param mixed $value 
     */
    public function insert($value)
    {
        $value['timeout'] = time() + $value['expire'];
        parent::insert($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['timeout'] <= time()) {        //出堆或入堆
                $node['repeat'] ? $this->insert($this->extract()) : $this->extract();
                $hit = 1;        //开启子进程
                if (pcntl_fork() == 0) {
                    empty($node['action']) ? '' : call_user_func($node['action']);
                    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 && $hit) ? '时间堆 - 调整耗时: ' . round($t2 - $t1, 3) . "秒\r\n" : '';
    }
}

5.实例

<?php
$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)

6.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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