Swoole实现毫秒级定时任务

项目开发中，如果有定时任务的业务要求，我们会使用linux的crontab来解决，但是它的最小粒度是分钟级别，如果要求粒度是秒级别的，甚至毫秒级别的，crontab就无法满足，值得庆幸的是swoole提供的强大的毫秒定时器。

应用场景举例

我们可能会遇到这样的场景：

• 场景一：每隔30秒获取一次本机内存使用率

• 场景二：2分钟后执行报表发送任务

• 场景三：每天凌晨2点钟定时请求第三方接口，如果接口有数据返回则停止任务，如果接口由于某种原因没有响应或者没有数据返回则5分钟后继续尝试请求该接口，尝试5次后仍然失败则停止该任务

以上的三个场景我们都可以归纳为定时任务的范畴。

Swoole毫秒定时器

Swoole提供了异步毫秒定时器函数：

swoole_timer_tick(int $msec, callable $callback)：设置一个间隔时钟定时器，每隔$msec毫秒执行一次$callback，类似于javascript中的setInterval()。

swoole_timer_after(int $after_time_ms, mixed $callback_function)：在指定的时间$after_time_ms后执行$callback_function，类似于javascript的setTimeout()。

swoole_timer_clear(int $timer_id)：删除指定id的定时器，类似于javascript的clearInterval()。

解决方案

对于场景一，经常用在系统检测统计方面，实时性要求比较高，但又能控制好频率，多用于后台服务器性能监控，可以生成可视化图表。可以是30秒获取一次内存使用率，也可以是10秒，而crontab最小粒度只能设置为1分钟。

swoole_timer_tick(30000, function($timer) use ($task_id) { // 启用定时器，每30秒执行一次
    $memPercent = $this->getMemoryUsage(); //计算内存使用率
    echo date('Y-m-d H:i:s') . '当前内存使用率：'.$memPercent."\n";
});

对于场景二，直接定义xx时间后执行某项任务的话，貌似crontab比较困难，而使用swoole的swoole_timer_after可以实现：

swoole_timer_after(120000, function() use ($str) { //2分钟后执行
    $this->sendReport(); //发送报表
    echo "send report, $str\n";
});

对于场景三，用来作尝试请求，请求失败后继续，如果成功则停止请求。用crontab也能解决，但是比较傻，比如设置每隔5分钟请求一次，不管成功会失败都会去执行一次。而用swoole定时器则智能多了。

swoole_timer_tick(5*60*1000, function($timer) use ($url) { // 启用定时器，每5分钟执行一次
    $rs = $this->postUrl($url);

    if ($rs) {
        //业务代码...
        swoole_timer_clear($timer); // 停止定时器
        echo date('Y-m-d H:i:s'). "请求接口任务执行成功\n";
    } else {
        echo date('Y-m-d H:i:s'). "请求接口失败，5分钟后再次尝试\n";
    }
});

示例代码

新建文件\src\App\Task.php：

<?php 
namespace Helloweba\Swoole;

use swoole_server;

/**
* 任务调度
*/
class Task
{
    protected $serv;
    protected $host = '127.0.0.1';
    protected $port = 9506;
    // 进程名称
    protected $taskName = 'swooleTask';
    // PID路径
    protected $pidPath = '/run/swooletask.pid';
    // 设置运行时参数
    protected $options = [
        'worker_num' => 4, //worker进程数,一般设置为CPU数的1-4倍  
        'daemonize' => true, //启用守护进程
        'log_file' => '/data/log/swoole-task.log', //指定swoole错误日志文件
        'log_level' => 0, //日志级别 范围是0-5，0-DEBUG，1-TRACE，2-INFO，3-NOTICE，4-WARNING，5-ERROR
        'dispatch_mode' => 1, //数据包分发策略,1-轮询模式
        'task_worker_num' => 4, //task进程的数量
        'task_ipc_mode' => 3, //使用消息队列通信，并设置为争抢模式
    ];

    public function __construct($options = [])
    {
        date_default_timezone_set('PRC'); 
        // 构建Server对象，监听127.0.0.1:9506端口
        $this->serv = new swoole_server($this->host, $this->port);

        if (!empty($options)) {
            $this->options = array_merge($this->options, $options);
        }
        $this->serv->set($this->options);

        // 注册事件
        $this->serv->on('Start', [$this, 'onStart']);
        $this->serv->on('Connect', [$this, 'onConnect']);
        $this->serv->on('Receive', [$this, 'onReceive']);
        $this->serv->on('Task', [$this, 'onTask']);  
        $this->serv->on('Finish', [$this, 'onFinish']);
        $this->serv->on('Close', [$this, 'onClose']);
    }

    public function start()
    {
        // Run worker
        $this->serv->start();
    }

    public function onStart($serv)
    {
        // 设置进程名
        cli_set_process_title($this->taskName);
        //记录进程id,脚本实现自动重启
        $pid = "{$serv->master_pid}\n{$serv->manager_pid}";
        file_put_contents($this->pidPath, $pid);
    }

    //监听连接进入事件
    public function onConnect($serv, $fd, $from_id)
    {
        $serv->send( $fd, "Hello {$fd}!" );
    }

    // 监听数据接收事件
    public function onReceive(swoole_server $serv, $fd, $from_id, $data)
    {
        echo "Get Message From Client {$fd}:{$data}\n";
        //$this->writeLog('接收客户端参数：'.$fd .'-'.$data);
        $res['result'] = 'success';
        $serv->send($fd, json_encode($res)); // 同步返回消息给客户端
        $serv->task($data);  // 执行异步任务
    }

    /**
    * @param $serv swoole_server swoole_server对象
    * @param $task_id int 任务id
    * @param $from_id int 投递任务的worker_id
    * @param $data string 投递的数据
    */
    public function onTask(swoole_server $serv, $task_id, $from_id, $data)
    {
        swoole_timer_tick(30000, function($timer) use ($task_id) { // 启用定时器，每30秒执行一次
            $memPercent = $this->getMemoryUsage();
            echo date('Y-m-d H:i:s') . '当前内存使用率：'.$memPercent."\n";
        });
    }

    /**
    * @param $serv swoole_server swoole_server对象
    * @param $task_id int 任务id
    * @param $data string 任务返回的数据
    */
    public function onFinish(swoole_server $serv, $task_id, $data)
    {
        //
    }

    // 监听连接关闭事件
    public function onClose($serv, $fd, $from_id) {
        echo "Client {$fd} close connection\n";
    }

    public function stop()
    {
        $this->serv->stop();
    }

    private function getMemoryUsage()
    {
        // MEMORY
        if (false === ($str = @file("/proc/meminfo"))) return false;
        $str = implode("", $str);
        preg_match_all("/MemTotal\s{0,}\:+\s{0,}([\d\.]+).+?MemFree\s{0,}\:+\s{0,}([\d\.]+).+?Cached\s{0,}\:+\s{0,}([\d\.]+).+?SwapTotal\s{0,}\:+\s{0,}([\d\.]+).+?SwapFree\s{0,}\:+\s{0,}([\d\.]+)/s", $str, $buf);
        //preg_match_all("/Buffers\s{0,}\:+\s{0,}([\d\.]+)/s", $str, $buffers);

        $memTotal = round($buf[1][0]/1024, 2);
        $memFree = round($buf[2][0]/1024, 2);
        $memUsed = $memTotal - $memFree;
        $memPercent = (floatval($memTotal)!=0) ? round($memUsed/$memTotal*100,2):0;

        return $memPercent;
    }
}

我们以场景一为例，在onTask启用定时任务，每隔30秒计算一次内存使用率。实际应用中可以把计算好的内存按时间写入数据库等存储中，然后可以根据前端需求用来渲染成统计图表，如：

接着服务端代码 public\taskServer.php ：

<?php 
require dirname(__DIR__) . '/vendor/autoload.php';

use Helloweba\Swoole\Task;

$opt = [
    'daemonize' => false
];
$ser = new Task($opt);
$ser->start();

客户端代码 public\taskClient.php :

<?php 
class Client
{
    private $client;

    public function __construct() {
        $this->client = new swoole_client(SWOOLE_SOCK_TCP);
    }

    public function connect() {
        if( !$this->client->connect("127.0.0.1", 9506 , 1) ) {
            echo "Error: {$this->client->errMsg}[{$this->client->errCode}]\n";
        }
        fwrite(STDOUT, "请输入消息 Please input msg：");
        $msg = trim(fgets(STDIN));
        $this->client->send( $msg );
        $message = $this->client->recv();
        echo "Get Message From Server:{$message}\n";
    }
}

$client = new Client();
$client->connect();

验证效果

1.启动服务端：

php taskServer.php

2.客户端输入：

另开命令行窗口，执行

[root@localhost public]# php taskClient.php 
请输入消息 Please input msg：hello
Get Message From Server:{"result":"success"}
[root@localhost public]#

3.服务端返回：

如果返回上图中的结果，则定时任务正常运行，我们会发现每隔30秒会输出一条信息。