PHP 計劃任務防重複執行：進程鎖機制實現與 ps aux 檢測方案

Linux Crontab 定時任務若執行時間超過間隔周期，或因系統抖動導致重複啟動，會引發嚴重數據不一致（如重複扣款、重複發送郵件）。本文提供基於 ps aux 進程掃描的防重複執行機制，適用於無法使用文件鎖、數據庫鎖、Redis 鎖的輕量級場景。

問題場景

• 任務執行耗時 3 分鐘，Cron 間隔 1 分鐘 → 並發執行多個實例
• 網絡抖動導致 Cron 守護進程重複觸發
• 手動觸發與自動排程衝突

核心實現代碼

<?php
class JobLock {
    /**
     * 驗證是否已有同名任務在運行
     * @param string $jobName 任務標識（對應腳本文件名或業務標識）
     * @param string $scriptPath 入口腳本完整路徑（如 /var/www/html/index.php）
     * @param string $route 路由/參數部分（如 /records/job/syncData）
     * @return void  若檢測到重複則直接 exit()
     */
    public static function verify( $jobName, $scriptPath, $route ) {
        // 構建進程命令特徵字符串
        $cmdPattern = $scriptPath . ' ' . $route;
        
        // 執行 ps aux 並 grep 過濾
        exec("ps aux | grep '" . escapeshellarg($cmdPattern) . "'", $output);
        
        $runningCount = 0;
        foreach ( $output as $line ) {
            // 過濾掉 grep 進程本身
            if ( strpos($line, 'grep') !== false ) continue;
            // 匹配完整命令特徵
            if ( strpos($line, $cmdPattern) !== false ) {
                $runningCount++;
            }
        }
        
        // 當前進程 + 歷史殘留 = 1 為正常；>1 表示重複
        if ( $runningCount > 1 ) {
            $timestamp = date('Y-m-d H:i:s');
            error_log("[$timestamp] Job '$jobName' duplicate detected (count: $runningCount), aborting.");
            exit(1); // 非零退出碼便於監控告警
        }
    }
}

// === 使用示例 ===
// 在任務入口文件最開頭調用
require_once 'JobLock.php';

// 參數說明：
// $jobName: 業務標識，用於日誌
// $scriptPath: PHP 入口腳本絕對路徑
// $route: 框架路由或腳本參數
JobLock::verify(
    'syncUserData',
    '/usr/local/www/scrm/public/index.php',
    '/records/job/syncUserData'
);

// 後續正常業務邏輯...
?>

關鍵技術細節

進階改進：PID 文件鎖（更可靠）

ps aux 方案存在竞態條件（檢查與啟動間隙）且依賴進程命令行格式。生產環境強烈建議使用 PID 文件鎖：

class PidLock {
    private $pidFile;
    private $fp;

    public function __construct( $jobName ) {
        $this->pidFile = sys_get_temp_dir() . "/job_lock_{$jobName}.pid";
    }

    public function acquire(): bool {
        $this->fp = fopen($this->pidFile, 'c+');
        if ( ! $this->fp ) return false;
        
        // 非阻塞排他鎖
        if ( ! flock($this->fp, LOCK_EX | LOCK_NB) ) {
            fclose($this->fp);
            return false; // 已有進程持有鎖
        }
        
        // 寫入當前 PID
        ftruncate($this->fp, 0);
        fwrite($this->fp, getmypid());
        fflush($this->fp);
        return true;
    }

    public function release() {
        if ( $this->fp ) {
            flock($this->fp, LOCK_UN);
            fclose($this->fp);
            @unlink($this->pidFile);
        }
    }

    public function __destruct() {
        $this->release();
    }
}

// 使用
$lock = new PidLock('syncUserData');
if ( ! $lock->acquire() ) {
    error_log("[JobLock] syncUserData already running, exit.");
    exit(1);
}
// 業務邏輯...
$lock->release(); // 或依賴析構函數自動釋放

方案對比選型

Crontab 直接使用 flock(1) 最佳實踐

# /etc/crontab
* * * * * www-data flock -n /tmp/sync_user_data.lock -c 'php /var/www/html/index.php /records/job/syncUserData >> /var/log/sync_user_data.log 2>&1'

• -n：非阻塞，鎖被佔用時直接退出（不等待）
• -c：執行命令字符串
• 無需修改 PHP 代碼，運維層面解決防重問題

根據項目架構選擇合適方案：單機首選 flock(1) 或 PID 文件鎖；分布式環境使用 Redis/數據庫鎖；ps aux 僅作為無文件寫入權限環境的備選。