Analyse du code source Swoole et Swoft de Swoft

Le contenu de cet article est de partager avec vous une introduction à Swoole et Swoft dans l'analyse du code source Swoft (livraison de tâches/tâches planifiées). Il a une certaine valeur de référence et les amis dans le besoin peuvent s'y référer. La fonction de tâche de

Avant-propos

Swoft est basée sur celle de Swoole Task机制, ou en d'autres termes, le mécanisme Swoft de Task est essentiellement une encapsulation des Swoole de Task机制 et renforcer.

Task Delivery

//Swoft\Task\Task.php
class Task
{
    /**
     * Deliver coroutine or async task
     *
     * @param string $taskName
     * @param string $methodName
     * @param array  $params
     * @param string $type
     * @param int    $timeout
     *
     * @return bool|array
     * @throws TaskException
     */
    public static function deliver(string $taskName, string $methodName, array $params = [], string $type = self::TYPE_CO, $timeout = 3)
    {
        $data   = TaskHelper::pack($taskName, $methodName, $params, $type);

        if(!App::isWorkerStatus() && !App::isCoContext()){
            return self::deliverByQueue($data);//见下文Command章节
        }

        if(!App::isWorkerStatus() && App::isCoContext()){
            throw new TaskException('Please deliver task by http!');
        }


        $server = App::$server->getServer();
        // Delier coroutine task
        if ($type == self::TYPE_CO) {
            $tasks[0]  = $data;
            $prifleKey = 'task' . '.' . $taskName . '.' . $methodName;

            App::profileStart($prifleKey);
            $result = $server->taskCo($tasks, $timeout);
            App::profileEnd($prifleKey);

            return $result;
        }

        // Deliver async task
        return $server->task($data);
    }
}

Task DeliveryTask::deliver() regroupe les paramètres d'appel et les transmet à $type via l'interface Swoole ou $server->taskCo() de $server->task() en fonction de Task进程 paramètres .
Task lui-même est toujours exécuté de manière synchrone. $type n'affecte que le comportement de l'opération de livraison Task::TYPE_ASYNC correspond à $server->task() qui est une livraison asynchrone Task::deliver() renvoie immédiatement après avoir été appelé. to Task::TYPE_CO est une livraison de coroutine. Après la livraison, le contrôle de la coroutine est abandonné $server->taskCo() ne reviendra pas de la coroutine tant que la tâche n'est pas terminée ou que l'exécution n'a pas expiré. Task::deliver()

Exécution des tâches

//Swoft\Task\Bootstrap\Listeners\TaskEventListener 
/**
 * The listener of swoole task
 * @SwooleListener({
 *     SwooleEvent::ON_TASK,
 *     SwooleEvent::ON_FINISH,
 * })
 */
class TaskEventListener implements TaskInterface, FinishInterface
{
    /**
     * @param \Swoole\Server $server
     * @param int            $taskId
     * @param int            $workerId
     * @param mixed          $data
     * @return mixed
     * @throws \InvalidArgumentException
     */
    public function onTask(Server $server, int $taskId, int $workerId, $data)
    {
        try {
            /* @var TaskExecutor $taskExecutor*/
            $taskExecutor = App::getBean(TaskExecutor::class);
            $result = $taskExecutor->run($data);
        } catch (\Throwable $throwable) {
            App::error(sprintf('TaskExecutor->run %s file=%s line=%d ', $throwable->getMessage(), $throwable->getFile(), $throwable->getLine()));
            $result = false;

            // Release system resources
            App::trigger(AppEvent::RESOURCE_RELEASE);

            App::trigger(TaskEvent::AFTER_TASK);
        }
        return $result;
    }
}

Voici le rappel d'événement de

, sa responsabilité est uniquement de transmettre les données packagées fournies par le processus swoole.onTask à Worker. L'essence du mécanisme TaskExecutor de

Swoole est que Task délivre des tâches chronophages au Worker进程 synchrone (également connu sous le nom de Task进程) pour le traitement, de sorte que le rappel d'événement de TaskWorker est en . Comme mentionné ci-dessus, swoole.onTask est l'environnement dans lequel la plupart de votre Task进程 code de service est exécuté, mais à partir de la méthode Worker进程, l'environnement d'exécution du code est tout HTTP, c'est-à-dire TaskEventListener.onTask() et les Task进程 spécifiques sont tous exécutés en TaskExecutor. TaskBeanTask进程

L'idée d'exécution de la tâche est très simple. Décompressez les données envoyées par

//Swoft\Task\TaskExecutor
/**
 * The task executor
 *
 * @Bean()
 */
class TaskExecutor
{
    /**
     * @param string $data
     * @return mixed
    */
    public function run(string $data)
    {
        $data = TaskHelper::unpack($data);

        $name   = $data['name'];
        $type   = $data['type'];
        $method = $data['method'];
        $params = $data['params'];
        $logid  = $data['logid'] ?? uniqid('', true);
        $spanid = $data['spanid'] ?? 0;


        $collector = TaskCollector::getCollector();
        if (!isset($collector['task'][$name])) {
            return false;
        }

        list(, $coroutine) = $collector['task'][$name];
        $task = App::getBean($name);
        if ($coroutine) {
            $result = $this->runCoTask($task, $method, $params, $logid, $spanid, $name, $type);
        } else {
            $result = $this->runSyncTask($task, $method, $params, $logid, $spanid, $name, $type);
        }

        return $result;
    }
}

et restaurez-les aux paramètres d'appel d'origine. Recherchez le

correspondant en fonction des paramètres Worker进程. et appelez sa $nameMéthode correspondante. Parmi eux, TaskBean est déclaré en utilisant l'annotation au niveau de la classe task() ou TaskBean. @Task(name="TaskName")@Task("TaskName")Il convient de mentionner que l'annotation

supprime l'attribut

, et qu'il existe également un attribut @Task Le code ci-dessus choisira d'utiliser le name de la coroutine ou le Exécutercoroutine. Cependant, étant donné que l'exécution de runCoTask() de runSyncTask() est complètement synchrone et ne prend pas en charge les coroutines, veuillez ne pas configurer ce paramètre sur Task dans la version actuelle. De même, le code de tâche écrit en Swoole doit être bloquant de manière synchrone ou pouvoir rétrograder automatiquement le non bloquant asynchrone et la coroutine en blocage synchrone en fonction de l'environnement Task进程trueLivrer la tâche depuis le processus TaskBean

Nous l'avons mentionné plus tôt : l'essence du mécanisme

de

est de

livrer des tâches chronophages à un traitement synchrone Swoole (également connu sous le nom de Task). Worker进程Task进程En d'autres termes, TaskWorker ou

de

ne peut être utilisé qu'en Swoole. $server->taskCo()Cette restriction limite grandement les scénarios d'utilisation. Comment puis-je soumettre des tâches dans $server->task() ? Worker进程Une méthode
est fournie pour contourner cette limitation. Le principe de mise en œuvre est également très simple. Les informations d'appel sont transmises de Process à Swoft via la méthode Task::deliverByProcess() de Swoole, puis le processus Worker les transmet à $server->sendMessage() pour cela. comme suit : ProcessWorker进程Task进程Les données sont emballées et livrées à

en utilisant

//Swoft\Task\Task.php
/**
 * Deliver task by process
 *
 * @param string $taskName
 * @param string $methodName
 * @param array  $params
 * @param string $type
 * @param int    $timeout
 * @param int    $workId
 *
 * @return bool
 */
public static function deliverByProcess(string $taskName, string $methodName, array $params = [], int $timeout = 3, int $workId = 0, string $type = self::TYPE_ASYNC): bool
{
    /* @var PipeMessageInterface $pipeMessage */
    $server      = App::$server->getServer();
    $pipeMessage = App::getBean(PipeMessage::class);
    $data = [
        'name'    => $taskName,
        'method'  => $methodName,
        'params'  => $params,
        'timeout' => $timeout,
        'type'    => $type,
    ];

    $message = $pipeMessage->pack(PipeMessage::MESSAGE_TYPE_TASK, $data);
    return $server->sendMessage($message, $workId);
}

 :

$server->sendMessage()Worker

, lorsque

//Swoft\Bootstrap\Server\ServerTrait.php
/**
 * onPipeMessage event callback
 *
 * @param \Swoole\Server $server
 * @param int            $srcWorkerId
 * @param string         $message
 * @return void
 * @throws \InvalidArgumentException
 */
public function onPipeMessage(Server $server, int $srcWorkerId, string $message)
{
    /* @var PipeMessageInterface $pipeMessage */
    $pipeMessage = App::getBean(PipeMessage::class);
    list($type, $data) = $pipeMessage->unpack($message);

    App::trigger(AppEvent::PIPE_MESSAGE, null, $type, $data, $srcWorkerId);
}

reçoit les données, un rappel de l'événement

sera déclenché, $server->sendMessage le convertira en son propre événement Worker进程 et le déclenchera. L'événement swoole.pipeMessageSwoftswoft.pipeMessage

est finalement géré par

//Swoft\Task\Event\Listeners\PipeMessageListener.php
/**
 * The pipe message listener
 *
 * @Listener(event=AppEvent::PIPE_MESSAGE)
 */
class PipeMessageListener implements EventHandlerInterface
{
    /**
     * @param \Swoft\Event\EventInterface $event
     */
    public function handle(EventInterface $event)
    {
        $params = $event->getParams();
        if (count($params) . Dans la surveillance concernée, s'il s'avère que l'événement <p> est généré par <code>swoft.pipeMessage</code>, <code>PipeMessageListener</code> exécutera <code>swoft.pipeMessage</code> une fois pour celui-ci, et fournira enfin les données de la tâche à <code>Task::deliverByProcess()</code>. <code>Worker进程</code><code>Task::deliver()</code>Un exercice de révision simple : de <code>TaskWorker进程</code> à l'exécution finale d'une certaine </p> tâche, quels processus ont été vécus et quelles parties de la chaîne d'appel sont exécutées dans quels processus ? <p></p><h3 id="从Command进程或其子进程中投递任务">从Command进程或其子进程中投递任务</h3><pre class="brush:php;toolbar:false">//Swoft\Task\QueueTask.php
/**
 * @param string $data
 * @param int    $taskWorkerId
 * @param int    $srcWorkerId
 *
 * @return bool
 */
public function deliver(string $data, int $taskWorkerId = null, $srcWorkerId = null)
{
    if ($taskWorkerId === null) {
        $taskWorkerId = mt_rand($this->workerNum + 1, $this->workerNum + $this->taskNum);
    }

    if ($srcWorkerId === null) {
        $srcWorkerId = mt_rand(0, $this->workerNum - 1);
    }

    $this->check();
    $data   = $this->pack($data, $srcWorkerId);
    $result = \msg_send($this->queueId, $taskWorkerId, $data, false);
    if (!$result) {
        return false;
    }

    return true;
}

对于Command进程的任务投递，情况会更复杂一点。
上文提到的Process，其往往衍生于Http/Rpc服务，作为同一个Manager的子孙进程，他们能够拿到Swoole\Server的句柄变量，从而通过$server->sendMessage(),$server->task()等方法进行任务投递。

但在Swoft的体系中，还有一个十分路人的角色： Command。
Command的进程从shell或cronb独立启动，和Http/Rpc服务相关的进程没有亲缘关系。因此Command进程以及从Command中启动的Process进程是没有办法拿到Swoole\Server的调用句柄直接通过UnixSocket进行任务投递的。
为了为这种进程提供任务投递支持，Swoft利用了Swoole的Task进程的一个特殊功能----消息队列。

同一个项目中Command和Http\RpcServer 通过约定一个message_queue_key获取到系统内核中的同一条消息队列，然后Comand进程就可以通过该消息队列向Task进程投递任务了。
该机制没有提供对外的公开方法，仅仅被包含在Task::deliver()方法中，Swoft会根据当前环境隐式切换投递方式。但该消息队列的实现依赖Semaphore拓展，如果你想使用，需要在编译PHP时加上--enable-sysvmsg参数。

定时任务

除了手动执行的普通任务，Swoft还提供了精度为秒的定时任务功能用来在项目中替代Linux的Crontab功能.

Swoft用两个前置Process---任务计划进程：CronTimerProcess和任务执行进程CronExecProcess
，和两张内存数据表-----RunTimeTable（任务(配置)表）OriginTable（（任务）执行表）用于定时任务的管理调度。
两张表的每行记录的结构如下:

\\Swoft\Task\Crontab\TableCrontab.php
/**
 * 任务表，记录用户配置的任务信息
 * 表每行记录包含的字段如下,其中`rule`,`taskClass`,`taskMethod`生成key唯一确定一条记录
 * @var array $originStruct 
 */
private $originStruct = [
    'rule'       => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 100],//定时任务执行规则，对应@Scheduled注解的cron属性
    'taskClass'  => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 255],//任务名 对应@Task的name属性(默认为类名)
    'taskMethod' => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 255],//Task方法，对应@Scheduled注解所在方法
    'add_time'   => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 11],//初始化该表内容时的10位时间戳
];

/**
 * 执行表，记录短时间内要执行的任务列表及其执行状态
 * 表每行记录包含的字段如下,其中`taskClass`,`taskMethod`,`minute`,`sec`生成key唯一确定一条记录
 * @var array $runTimeStruct 
 */
private $runTimeStruct = [
    'taskClass'  => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 255],//同上
    'taskMethod' => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 255],//同上
    'minute'      => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 20],//需要执行任务的时间，精确到分钟 格式date('YmdHi')
    'sec'        => [\Swoole\Table::TYPE_STRING, 20],//需要执行任务的时间，精确到分钟 10位时间戳
    'runStatus'  => [\Swoole\TABLE::TYPE_INT, 4],//任务状态，有 0(未执行)  1(已执行)  2（执行中） 三种。 
    //注意：这里的执行是一个容易误解的地方，此处的执行并不是指任务本身的执行，而是值`任务投递`这一操作的执行，从宏观上看换成 _未投递_,_已投递_，_投递中_描述会更准确。
];

此处为何要使用Swoole的内存Table?

Swoft的的定时任务管理是分别由 任务计划进程 和 任务执行进程 进程负责的。两个进程的运行共同管理定时任务，如果使用进程间独立的array()等结构，两个进程必然需要频繁的进程间通信。而使用跨进程的Table(本文的Table,除非特别说明，都指Swoole的Swoole\Table结构)直接进行进程间数据共享，不仅性能高，操作简单 还解耦了两个进程。

为了Table能够在两个进程间共同使用,Table必须在Swoole Server启动前创建并分配内存。具体代码在Swoft\Task\Bootstrap\Listeners->onBeforeStart()中，比较简单，有兴趣的可以自行阅读。

背景介绍完了，我们来看看这两个定时任务进程的行为

//Swoft\Task\Bootstrap\Process\CronTimerProcess.php
/**
 * Crontab timer process
 *
 * @Process(name="cronTimer", boot=true)
 */
class CronTimerProcess implements ProcessInterface
{
    /**
     * @param \Swoft\Process\Process $process
     */
    public function run(SwoftProcess $process)
    {
        //code....
        /* @var \Swoft\Task\Crontab\Crontab $cron*/
        $cron = App::getBean('crontab');

        // Swoole/HttpServer
        $server = App::$server->getServer();

        $time = (60 - date('s')) * 1000;
        $server->after($time, function () use ($server, $cron) {
            // Every minute check all tasks, and prepare the tasks that next execution point needs
            $cron->checkTask();
            $server->tick(60 * 1000, function () use ($cron) {
                $cron->checkTask();
            });
        });
    }
}

//Swoft\Task\Crontab\Crontab.php
/**
 * 初始化runTimeTable数据
 *
 * @param array $task        任务
 * @param array $parseResult 解析crontab命令规则结果，即Task需要在当前分钟内的哪些秒执行
 * @return bool
 */
private function initRunTimeTableData(array $task, array $parseResult): bool
{
    $runTimeTableTasks = $this->getRunTimeTable()->table;

    $min = date('YmdHi');
    $sec = strtotime(date('Y-m-d H:i'));
    foreach ($parseResult as $time) {
        $this->checkTaskQueue(false);
        $key = $this->getKey($task['rule'], $task['taskClass'], $task['taskMethod'], $min, $time + $sec);
        $runTimeTableTasks->set($key, [
            'taskClass'  => $task['taskClass'],
            'taskMethod' => $task['taskMethod'],
            'minute'     => $min,
            'sec'        => $time + $sec,
            'runStatus'  => self::NORMAL
        ]);
    }

    return true;
}

CronTimerProcess是Swoft的定时任务调度进程，其核心方法是Crontab->initRunTimeTableData()。
该进程使用了Swoole的定时器功能，通过Swoole\Timer在每分钟首秒时执行的回调，CronTimerProcess每次被唤醒后都会遍历任务表计算出当前这一分钟内的60秒分别需要执行的任务清单，写入执行表并标记为 未执行。

//Swoft\Task\Bootstrap\Process
/**
 * Crontab process
 *
 * @Process(name="cronExec", boot=true)
 */
class CronExecProcess implements ProcessInterface
{
    /**
     * @param \Swoft\Process\Process $process
     */
    public function run(SwoftProcess $process)
    {
        $pname = App::$server->getPname();
        $process->name(sprintf('%s cronexec process', $pname));

        /** @var \Swoft\Task\Crontab\Crontab $cron */
        $cron = App::getBean('crontab');

        // Swoole/HttpServer
        $server = App::$server->getServer();

        $server->tick(0.5 * 1000, function () use ($cron) {
            $tasks = $cron->getExecTasks();
            if (!empty($tasks)) {
                foreach ($tasks as $task) {
                    // Diliver task
                    Task::deliverByProcess($task['taskClass'], $task['taskMethod']);
                    $cron->finishTask($task['key']);
                }
            }
        });
    }
}

CronExecProcess作为定时任务的执行者，通过Swoole\Timer每0.5s唤醒自身一次，然后把 执行表 遍历一次，挑选当下需要执行的任务，通过sendMessage()投递出去并更新该 任务执行表中的状态。
该执行进程只负责任务的投递，任务的实际实际执行仍然在Task进程中由TaskExecutor处理。

定时任务的宏观执行情况如下：

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