队列，顾名思义，排着队等着做事情。在生活场景中，凡是排队的人，都是带有目的性的、要完成某件事情，才去排队的，要不没有谁会闲到排队玩儿。而在软件应用层面，队列是什么，队列有什么优点，我们什么时候需要用队列，以及在实际业务场景下，如何基于队列做具体功能实现，在这篇文章中，我将用 PHP 的 Laravel 框架，逐一进行讲解和实现。
简单的后台任务 vs 队列
在纯粹的PHP环境中，我们可以使用 exec 函数来调用一个外部命令，启动一个外部进程，执行相关任务，等待其执行结束后，当前PHP脚本继续往后运行，直到其生命周期的结束。这个 exec 执行的整个过程是同步的，如若要异步的、让其在后台默默的执行，而不让当前PHP脚本进程陷入长时间等待的境地，也很好解决，只需要将 exec 执行的输出结果，进行重定向即可，关于这一点，在PHP的官方文档中明确说明了：
具体实现方法，可以参考这篇博文：后台程序在处理繁重的任务时，调用外部程序异步执行的简单实现。
虽然，我们可以用上面的方法，简单几行代码实现，就可以达到目的，但是，面对稍微复杂一点点的场景，前面的方法就会弊端大显。
比如，我在调用百度AI内容审核API的时候，经常会发现返回 download image error 图片下载失败的错误信息，这就导致了虽然我们异步的执行了内容审核的任务，但不幸的是，这一次任务执行的结果失败了。我希望在失败后，还能够再一次的执行，于是我就又用 crontab 做了个定时任务，每5分钟检查所有待审的文章，交给百度AI去做内容审核，以弥补第一次审核失败时所带来的问题。如此，就能够实现这样一个较为良好的用户体验：当用户发布了文章后，系统第一次会以异步的方式，调用百度AI进行内容审核，若审核通过，则前端用户会在10秒内，看到自己发布的文章审核通过、正常发布出去了；若百度审核出现了错误信息，则交给系统的定时任务处理，这样前端用户也能够在最多5分钟后，看到自己的文章发布成功。
这是一个理想的方案，一切都那么OK，然而不幸的是，我发现百度AI内容审核接口失败的情况有些多，若文章的审核一直失败，则系统定时任务会不停的再次进行审核，结果，把我的百度AI内容审核接口的2000条图片审核的免费额度，全部耗光了！！！
那可不可以每篇文章最多只能调用3次百度AI审核接口，超过则人工审核呢？当然可以，但是这就需要再升级数据表结构，记录当前文章的审核次数，再在业务代码中，写入相应的逻辑以达到此目的。这就有些紧耦合了，你看看为了实现上述的效果，我用了 exec 异步执行任务，再用 crontab 设置了后台定时执行，最后还需要改动表结构，添加一个与业务本身毫不相干的字段，再在业务代码中加入审核次数的逻辑，才能最终完成整个过程。是不是过于烦琐和笨拙？
而以上种种，我们可以用 队列 来搞定，Laravel 框架的 Queue 队列，可以实现任务的 异步执行、失败重试、任务最大执行次数限制 等特性，很方便的实现我想要的效果。
并且之所以叫做队列，是由于我们可以把很多要执行的任务塞进队列，像排队一样按顺序依次执行，并且我们也可以让队列做限流，限制队列中任务处理的频率，以降低服务器负载的压力，像这种高级用法，并不在本文讨论之内，请自行参见官方文档。
我遇到的实际业务问题：CDN图片服务器 和 百度AI图片审核
其实，上面出现的百度AI审核接口，返回 download image error 过多的问题，倒跟百度关系不大，而是我们CDN图片源服务器的问题。由于历史原因，我们的CDN图片源服务器是Windows系统，用IIS部署的，实在是不知道什么原因，最近一年来经常处于抽风状态，感觉就像是带宽不够而被限流了。具体表现为：CDN从我们的源服务器拉取新图片时，响应时间很长，短则十秒或几十秒，长则一两分钟，甚至更长时间。这对于网页浏览来说，问题倒不是很大，因为虽然用户第一次查看新图片时，图片下载时间长点，但只要CDN缓存下了该图片，那么后续的图片显示就会秒开。但对于百度AI图片审核来说，这就是致命的：
用户发布包含图片的内容 -> 百度AI图片审核 -> 从CDN获取图片 -> 我可是新图片哦，还要从源服务器拉取，对不起，可能要等1分钟哦 -> 百度AI服务器：“垃圾，我等不了你，挂了吧” -> 响应 download image error，看到了吧，这就是症结所在。
所以，虽然没有能力从根本上解决图片源服务器的问题，但是用Laravel队列的方式，解决百度AI图片审核的问题，还是可以的。
Laravel 的队列实现
在开始代码实现之前，我们还是应该搞清楚两个概念：1、队列 2、任务。
队列，其实与业务代码无关，而是一种运行机制：首先从 缓存数据 中，定时拉取要执行的 任务，然后在后台执行。如果执行失败，可以将此 任务 重新放回，待下一次重新执行；若执行成功，则将其释放，任务结束。这个运行机制的运转，是由 Laravel 框架维护的，我们无需写任何代码。
我们要写的只是任务，将我们要执行的业务代码，放到任务中，再分发给队列，此任务就会自动执行。
那队列从哪里得知有任务要执行呢，又如何记录任务执行失败的信息呢？其实，我上面说的 缓存数据，就是队列获取任务信息的地方，它可以是 数据库，也可以存储在 redis 里。而且，如果任务执行失败，Laravel 也会将失败信息，保存在数据库中。
此例中，我们采取用数据库，记录任务信息，可以方便的看到任务信息的直观数据。正式上线时，当然可以采用 redis，以实现更高的执行效率，毕竟一个与硬盘打交道，一个与内存打交道，谁快谁慢不言而喻。
首先，执行下面的 artisan 命令，创建2张表：jobs 和 failed_jobs，以存储 任务信息 和 失败信息。
php artisan queue:table
php artisan queue:failed-table
php artisan migrate
然后，我们要配置队列的连接方式，也就是你到底要从 数据库 还是 redis 中，去获取任务信息。打开 config/queue.php 配置文件，在最上面，你会发现默认连接：'default' => env('QUEUE_CONNECTION', 'sync')，可以看到，配置先从 .env 文件中读取，如若没有，则默认为 sync。我们可以打开 .env，在其中添加或修改为 QUEUE_CONNECTION=database，如果你用 redis 作为默认连接，则配置为 QUEUE_CONNECTION=redis【注意，用 redis 方式，要安装 predis PHP扩展包】。而那个 sync 的默认配置，则代表默认以同步的方式，执行任务，也就是说，任务分发出去以后，不入队列，而是立即在当前进程中同步执行，这跟你正常在主程序中执行业务代码没啥区别，任务会阻塞当前进程。
做好以上配置后，我们可以创建一个任务，写上我们的业务代码，可执行以下 artisan 命令，快速创建任务代码模版类：
php artisan make:job TestJob
我们创建了一个叫 TestJob 的任务类，初始代码长这样：
<?php
namespace App\Jobs;
use Illuminate\Bus\Queueable;
use Illuminate\Queue\SerializesModels;
use Illuminate\Queue\InteractsWithQueue;
use Illuminate\Contracts\Queue\ShouldQueue;
use Illuminate\Foundation\Bus\Dispatchable;
class TestJob implements ShouldQueue
{
use Dispatchable, InteractsWithQueue, Queueable, SerializesModels;
/**
* Create a new job instance.
*
* @return void
*/
public function __construct()
{
//
}
/**
* Execute the job.
*
* @return void
*/
public function handle()
{
}
}
我们只需要将业务代码，放进 handle() 中即可，比如，我们简单的在其中打点日志，人为的将任务放回队列，让其30秒后继续执行，并设置最大重试次数：
<?php
namespace App\Jobs;
use Illuminate\Bus\Queueable;
use Illuminate\Queue\SerializesModels;
use Illuminate\Queue\InteractsWithQueue;
use Illuminate\Contracts\Queue\ShouldQueue;
use Illuminate\Foundation\Bus\Dispatchable;
use Illuminate\Support\Facades\Log;
class TestJob implements ShouldQueue
{
use Dispatchable, InteractsWithQueue, Queueable, SerializesModels;
public $tries = 3;
/**
* Create a new job instance.
*
* @return void
*/
public function __construct()
{
//
}
/**
* Execute the job.
*
* @return void
*/
public function handle()
{
Log::info('TestJob handle');
Log::info('TestJob release');
$this->release(30);
Log::info('TestJob end');
}
}
注意 public $tries = 3;，是设置此任务最多尝试执行的次数，并且我们在 handle() 中通过 $this->release(30);，人为的将其放回队列，让其30秒后再试。
下面，我们就需要开启队列了，前面说过，队列的运行机制，是由 Laravel 自动控制的，我们只需通过下面的 artisan 命令，启动队列：
php artisan queue:work
好了，一个队列进程就会启动，并不停的查询 jobs 数据表中，是否有任务要执行。
下面，我们在某个 Controller 中，将上面写的 TestJob 分发给队列，让其自动后台异步执行：
class IndexController extends Controller
{
public function test(Request $request)
{
\App\Jobs\TestJob::dispatch();
}
}
通过浏览器，访问此控制器的路由地址，触发其中的任务分发，你就会在控制台上看到任务执行的信息输出，并且会在 jobs 数据表中，查询到当前正在执行的任务信息：
并且，由于我们设置了30秒重试，并且限制了最多尝试执行3次，所以在 failed_jobs 数据表中，也会记录任务执行超过指定次数的失败信息：
要停止队列，只需在命令行窗口 ctrl+c 中断当前进程即可。
剩下的，自然就是写上合理的业务逻辑代码，比如调用百度AI图片审核接口，在其返回 download image error 时，通过 $this->release(300) 将其放回队列，并让它5分钟后再试。而5分钟后，CDN应该就有了图片的缓存，自然百度AI审核接口去下载图片就会毫无障碍了，并且也杜绝了如若一直拿不到图片，就会一直失败下去，从而浪费图片审核免费额度的问题。
练气期 和 筑基期 修士，别被 supervisor 吓到了
可是，现在大多数人心中还盘旋着一个问题：启动队列的命令执行后，其一直占用当前命令行窗口，当关掉窗口后，队列进程也会被关掉，那有什么方法，能让其在后台运行呢？于是，看到官方文档提到的用 supervisor 来管理进程，从而实现让队列进程后台运行。
我最近一段时间，迷上了听 凡人修仙传，里面把修仙者的功力分为这么几个层次：练气期、筑基期、结丹期、元婴期、化神期…以在下这十几年的修为，自忖勉强能腆列结丹初、中期的境界，其后还有结丹后期、元婴初期、元婴中期、元婴后期，而大部分跻身元婴期的前辈高人，待到寿元将近，也无法突破元婴初期，可见越往后，修炼越是难上加难。在下即使穷尽一生，估计也只能到结丹后期，顶多假婴的境界，往后哪怕再进一步，都是痴心妄想。至于化神，呵呵，简直就是…
而当练气期和筑基期的道友，第一次看到 supervisor 的时候，估计是会被懵到了，这是什么东西？我没见过你，啊～不要过来…
没关系，我们当然可以不用 supervisor，也可以让队列进程在后台运行，如何实现？如果你认真看了，并且理解了 后台程序在处理繁重的任务时，调用外部程序异步执行的简单实现 这篇文章所讲述的内容，我想实现方法，就无需多言了，其核心无非就是 nohup 要执行的命令 > /dev/null 2>&1 &，如此，可让队列进程处于后台运行。
用上 supervisor 让你更省心
虽然，我们可以跳过 supervisor，也可以让队列进程处于 background 后台运行，但是重启队列很麻烦。要知道，队列进程是常驻内存的，它在启动时，加载的应用的一些数据，会长久的保存在内存中，其后，你对应用的代码所做的一些修改和调整，都必须要重启队列进程，才会生效。所以，当你修改了你的 Job 任务中的代码后，你需要重启队列。而官方文档中提到，重启队列的命令是：
php artisan queue:restart
不幸的是，当你运行了上面的命令，你会发现，虽然你的队列进程被 kill 掉了，但是它并没有再次启动啊，下面只能自己手动的启动它。这是因为，上述命令只是发送了杀掉当前队列进程的信号，但是再次启动，实际上却是交由 supervisor 完成的。这就是我们需要 supervisor 的原因，能让你重启的时候，更爽一点。
那如何通过 supervisor 来管理我们的进程，实现进程被杀掉后，自动启动，以保持其始终处于运行状态的目的呢？
别怕，整个过程，其实也很简单。
首先，在 linux 服务器上，通过包管理器 yum 或 apt-get【视你所用的linux版本而定】，安装 supervisor，然后找到其配置文件 /etc/supervisord.conf【文件位置视你具体情况而定】，翻到最底下一行配置：
[include]
files = supervisord.d/*.ini
保证此行配置没有被注释掉，然后找到 supervisord.d 目录，在其中新建 my-app-worker.ini 文件，文件名最好【因为我没尝试过不一致会如何】和下面配置中的 my-app-worker 保持一致，至于具体叫什么，可自行修改，内容类似如下：
[program:my-app-worker]
process_name=%(program_name)s_%(process_num)02d
command=php /www/wwwroot/my_laravel_project/artisan queue:work --sleep=3 --tries=3
autostart=true
autorestart=true
user=www
numprocs=1
redirect_stderr=true
stdout_logfile=/www/wwwroot/my_laravel_project/storage/logs/worker.log
其中 command 和 stdout_logfile 配置你自己项目的路径，以让 supervisor 能启动你的项目的队列进程，并能将错误日志保存下来【当然你也可以不保存错误日志信息】。
最后，启动 supervisor，我这里是在 centos 下用 yum 安装后，直接通过 service start supervisord 让其作为服务开机自启。至于其他系统的启动方式，请自行参见 supervisor 的文档。
至此，就完成了 supervisor 管理并监控 Laravel 的队列进程，在你修改 Job 任务代码后，执行 php artisan queue:restart 命令，重启队列进程，以达到初始化时，重新加载最新任务代码的目的。
结语
本文详细阐述了队列在实际场景中的具体应用，充分体现了其相较于简单后台任务的特性和优势，并原理性的梳理了队列的运行机制，最后详细展示了具体代码实现。如此好文，真是耗尽在下一口老血，若点击寥寥，实乃天理难容。
