聊聊關於PHP定時器的那些事

PHP計時器那點事

常見的計時器有兩種：一種週期性定時執行，例如每天的凌晨三點出報表；另一種在指定時間後執行（一次），例如會員登入系統五分鐘後發放每日登入獎勵。兩種情況對應shell中的cron和at指令，與JavaScript中的setInterval和setTimeout函數類似（嚴格來說setInterval是週期性執行，指定時間點執行需要自行處理）。

做web開發的PHP程式設計師對JavaScript中的兩個定時器函數應該都還熟悉，回到PHP層面就有點傻眼：PHP中有sleep，但是沒有（內置）定時器函數可用。 sleep函數勉強可以做到，但會導致進程阻塞，期間不能做其他事（或無回應）。為什麼PHP沒能提供定時器（Timer）這個功能呢？

原因

個人認為，web開發中PHP不能使用定時器的本質原因是可控 常駐記憶體運行環境的缺失。兩個重點：第一常駐內存，第二可控。 CGI模式下，進程執行完腳本後直接退出，不能指望其到指定時間運行任務；PHP-FPM模式下，進程（絕大多數）常駐內存，但不可控。

不可控的意思是執行PHP的進程不受PHP程式碼影響，進程的入口點和退出時機由額外的程式控制。例如FPM模式下，PHP腳本中的exit、die函數只會中斷腳本的執行，不會對執行腳本的程序產生特別的影響（記憶體外洩除外）。 PHP開發人員編寫的腳本是進程的執行體，執行完畢後就從進程的執行上下文中卸載出去。在這種情況下，執行PHP腳本的時機仍然由外部驅動，沒有外部請求PHP程式碼就安詳的躺在硬碟上，什麼都不做，也就定時任務。

由於PHP主要針對web開發，PHP這種執行模式穩定可靠，開發效率快。例如省去資源釋放這一步，就避免了開發中許多工作量和坑。想想某些第三方函式庫程式碼中改時區、字元編碼等還不還原，在常駐記憶體運作環境下幾乎肯定會導致後續請求有問題。但在FPM模式下，這種坑無意中直接趟平，省去許多調試時間，為程式設計師保住髮際線做出了不小的貢獻。

問題已經了解，那麼PHP如何使用定時器執行定時任務？

危險的做法

在web環境下，PHP腳本預設有逾時時間。去掉超時設置，就可以讓程式一直在背景運行（如果進程不退出的話）。例如以下程式碼在回應請求後繼續後台運行，並且每五秒鐘輸出一次時間到檔案：

# test.php
set_time_limit(0); # 取消超时设置，让脚本可一直运行

echo 'This is a background run forever script. Now you can leave me alone.';

fastcgi_finish_request();   # 结束当前请求

do{
   file_put_contents("/tmp/out.dat", "test script, now:" . date("Y-m-d H:i:s") . "\n", FILE_APPEND);
   sleep(5);
}while(true);

請求http://localhost:8080/test.php檔案後，監控/tmp/out.dat文件，會發現不斷有內容輸出，無論客戶端是否斷開連線、關閉瀏覽器或重新啟動電腦（無法重新啟動伺服器）。這說明程式一直在執行，也實作了我們想要的定時器功能。如果把sleep改成usleep、time_nanosleep，還能實作微秒、奈秒定時器，豈不美哉？

實務上應盡量避免以這種方式實現定時器，不僅因為低效，還略有危險。原因之一是每次請求會佔用一個進程，請求十萬次需要十萬個進程，基本上會導致系統崩潰或後續請求無響應；另外如果打開了session，但是忘記調用session_write_close ，會導致同一個使用者的後續請求被hang住（session活躍時處於加鎖狀態，不關閉session會導致後續進程無法開啟session）。

web開發應當越快回應使用者的要求越好，在web開發中用這種方式強行實作定時器，會讓整個web應用程式處於不穩定、不可靠或不可預測狀態。孟子曰：知而慎行，君子不立於危牆之下。不靠譜的做法要盡量避免，順帶也避免背鍋和甩鍋。

接下來看看PHP中使用定時器的正確姿勢。

正確的姿勢

PHP實作計時器的做法可簡單歸結為以下幾種：

1. 使用cron、Jenkins等調度工具做週期性定時任務（既可以是執行腳本，也可以是請求某個網址）；
2. 一次執行任務透過訊息佇列、資料庫等方式投遞給第三方程式執行；
3. 像WordPress一樣模擬定時任務，但要記住這種方式依賴客戶端請求，並需自行處理好進程並發問題；
4. #使用常駐內存型方式運行PHP程序，即CLI模式。

除了第三種做法，其他方式都是建議的，具體方案請結合實際需求。身為PHP程式設計師，當然還是首選用PHP來做，也就是CLI模式。

CLI模式

摸著良心說，CLI模式讓PHP發揮的空間拓展不少。在CLI模式下，程式的入口點就是腳本，且程式碼可以常駐內存，進程完全由PHP程式碼控制。在這種形式下，實作定時器就有多種玩法。本文列出幾種做法，拋磚引玉：

1. 使用swoole、workerman等框架，內建（高精度）計時器；
2. 使用多進程（池）/多執行緒（池）技術（pcntl、pthreads拓展在CLI模式下才可使用）；
3. 處理tick或alarm等訊號；
4. 使用libevent、libev等事件驅動程式庫；
5. sleep加上循環或自行實作事件循環。

想折騰的話自己用2-5方案，不想折騰swoole、workerman等框架是首選，穩定可靠。

總結

區分HTTP請求和任務的關係，實現定時任務就簡單了。至於用不用PHP來實現，那是另外一回事。當然作為web開發的首選語言，PHP實現定時任務也是輕而易舉的。

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