Laravelでバックグラウンド処理。。。

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2021-03-22 #Laravel #ウェブシステム #Jobs Queue #PHPバックグラウンド処理

お疲れ様です。ギークフィードエンジニアのサミーラです。私は2年間ぐらいLaravelフレームワークでWEBシステム開発をしています。
Laravelによるプロジェクトの経験

通話録音システムの制御および表示Webシステム
モバイルゲームのバックエンドシステム
WEB電話帳システム
IP-PBXのWEBプロビジョニングシステム。

1 Introduction
2 バックグラウンド処理の場合はデータフロー
3 実装の概要
4 実装
5 この後に参照したほうがものは。。
6 LaravelのQueueでバックグラウンド処理の仕組みやメリットまとめ

Introduction

PHPはステートレススクリプト言語なので、リクエストを取得し、処理して、レスポンスを返すものです。ただし、長時間実行されるプロセスをバックグラウンドで実行し、ユーザーにレスポンスを早く返す必要がある場合もありますね。今回のブログでは、そういう時にLaravelで対応できる方法について話したいと思います。そのためにLaravelのQueueという機能を使用します。Laravelのqueueドライバーがいくつかありますが、このブログでLaravelのデータベースQueueを使用します。

これらはlaravelの基本的な知識で行うことができます。

バックグラウンド処理の場合はデータフロー

DataFlow

★まずはフロントエンド側からプロセスを開始します。

ユーザーのアクションによって画面(ブラウザ)からコントローラーにリクエストが送って来る。
コントローラーで
- リクエストパラメーター取得
- リクエスト処理
- 長時間の処理をJOBクラスのオブジェクトに入れる
- JOBオブジェクトをQueueに入れる
画面(ブラウザ)へレスポンス返す

★その後に非同期でWorkerからバックグラウンド処理を開始します。

QueueからJOBを取得
JOBを処理
処理完了後に次のJobを処理、等々

★複数のWorkerを実行することが可能なので、バックグラウンドで非同期で処理可能なプロセス数を上がって、処理がチューニングすることができます。

実装の概要

★以下の概要はLaravelのプロジェクトを作成して、データベース設定が完了している段階から説明です。

画面側で必要なフォーム、ボタン、etc..を開発。
リクエスト処理用のコントローラーの開発。
ルートを追加。
laravel Queueを設定。
Queueドライバー設定。
JOBクラスの開発。(長時間の処理がこれに入れる)
コントローラーからJOBをdispatchする。
Workerを実行。

実装

画面側で必要なフォーム、ボタン、etc..を開発。

＜プロジェクトディレクトリ＞/app/resources/views/welcome.blade.phpを作成
以下のソースコードをwelcome.blade.phpに入れる

<html>
    <body>
        <h1>Laravel Background Processing</h1>
        <form method="post" action="/process">
            サンプルデータ：<input type="text" name="sample_data" />
            <input type="submit" value="Submit"/>
        </form>
    </body>
</html>

<html>

<body>

<h1>Laravel Background Processing</h1>

サンプルデータ：<input type="text" name="sample_data" />

</form>

</body>

</html>

リクエスト処理用のコントローラーの開発。

コントローラーを作成

php artisan make:controller ＜コントローラー名＞

1

php artisan make:controller ＜コントローラー名＞
以下のソースコードをコントローラーに入れる

<?php
namespace App\Http\Controllers;

use Illuminate\Http\Request;

class ProcessController extends Controller
{
    public function process(Request $request) {
        $param = $request->sample_data;
        //リクエストパラメーターで処理。
        //例：
        //　１．DBアクセス、
        //　２・DBインサート
        //　３．計算
        //　４．etc..

        //長い時間の処理
        //例：
        //　１．メール送信、
        //　２・音声認識
        //　３．音声エンコード
        //　４．イメージプロセッシング
        //　５．etc..

        return back();
    }
}

<?php

namespace App\Http\Controllers;

use Illuminate\Http\Request;

class ProcessController extends Controller

{

public function process(Request $request) {

$param = $request->sample_data;

//リクエストパラメーターで処理。

//例：

//　１．DBアクセス、

//　２・DBインサート

//　３．計算

//　４．etc..

//長い時間の処理

//例：

//　１．メール送信、

//　２・音声認識

//　３．音声エンコード

//　４．イメージプロセッシング

//　５．etc..

return back();

}

ルートを追加。

画面側からのリクエストをコントローラーまでにルーティングするためにルートを追加する必要があります。
＜プロジェクトディレクトリ＞/routes/web.phpに以下のルートを追加。

ルート
PHP

Route::post('/＜ルート名＞', '＜コントローラー名＞@＜メソッド＞'); 例：Route::post('/process', 'ProcessController@process');

1
2

Route::post('/＜ルート名＞', '＜コントローラー名＞@＜メソッド＞');
例：Route::post('/process', 'ProcessController@process');

laravel Queueを設定。

Queue用のデータベースmigrationを作成。

php artisan queue:table

1

php artisan queue:table
テーブルをデータベースへmigrationする。

php artisan migrate

1

php artisan migrate

Queueドライバー設定。

LaravelのQueueでどのドライバーを使用するかどうかを「.env」ファイルで設定します。
このブログでDatabaseのQueueドライバーを使用しますので、「.env」に以下の項目を設定する必要があります。

Queueドライバー設定
PHP

QUEUE_DRIVER=database

1

QUEUE_DRIVER=database

JOBクラスの開発。(長時間の処理がこれに入れる)

【＜プロジェクトディレクトリ＞/app/Jobs/】へJobクラスを作成。

php artisan make:job ＜JOBクラス名＞例：php artisan make:job LongProcessJob

1
2

php artisan make:job ＜JOBクラス名＞
例：php artisan make:job LongProcessJob
前のコントローラーに入れていた長時間処理のソースコードを以下のJOBクラスのhandle()メソッドに入れる

<?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 LongProcessJob 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()
    {
        //長い時間の処理
        //例：
        //　１．メール送信、
        //　２・音声認識
        //　３．音声エンコード
        //　４．イメージ
        //　４．etc..
    }
}

<?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 LongProcessJob 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()

{

//長い時間の処理

//例：

//　１．メール送信、

//　２・音声認識

//　３．音声エンコード

//　４．イメージ

//　４．etc..

}

コントローラーからJOBをdispatchする。

長時間処理のソースコードをコントローラーから外して、以下のソースコードをその場所に入れる。

★delay()メソッドで、「何秒後でバックグラウンドプロセスの処理が開始されたい」という設定が必要です。この設定がないプロセスは、バックグラウンドで実行されなくなります。

$longJob = (new ＜JOBクラス名＞())->delay(Carbon::now()->addSeconds(1));
dispatch($longJob);

例：
$longJob = (new LongProcessJob())->delay(Carbon::now()->addSeconds(1));
dispatch($longJob);

$longJob = (new ＜JOBクラス名＞())->delay(Carbon::now()->addSeconds(1));

dispatch($longJob);

例：

$longJob = (new LongProcessJob())->delay(Carbon::now()->addSeconds(1));

dispatch($longJob);

Workerを実行。

上のdispatchで長時間のJOBオブジェクトをQueueに入れます。
QueueからJOBを取得して、処理するためにWokerを実行する必要があります。以下のコマンドでWokerを実行することができます。

php artisan queue:work

1

php artisan queue:work
Workerを実行した後に新しくJOBをqueueに入ったら、自動的にworkerからJOBを実行します。

この後に参照したほうがものは。。

今の段階でLaravelを使用してPHPのバックグラウンドプロセスを実行することができます。

さらに以下の点も参照したほうがいいと思います。

プロセス管理に複数のQueueを使用する方法。
Queueに優先順位を付ける方法。
JOBの最大リトライ回数、JOBのタイムアウトについて。
LinuxのSupervisorについて。(Workerを監視するために)

LaravelのQueueでバックグラウンド処理の仕組みやメリットまとめ

ユーザーレスポンスは、ウェブシステムの大事なポイントです。長時間処理のプロセスをバックグラウンドにして、ユーザーにすぐにレスポンス返すのはいいことです。あと、複数のプロセスが非同期で実行できるので、パフォーマンスを上げることもできます。

バックグラウンド処理の仕組みとしては、JOBクラスを作成して、長時間処理のソースコードをJOBクラスに入れます。コントローラーからJOBクラスのオブジェクトをLaravelのQueueにDispatchして、すぐにユーザーへレスポンスを返すと、後でWorkerはQueueに入っているプロセスをバックグラウンドで実行します。その後は必要に合わせてQueueをチューニングすることですね。

ALL THE BEST!!! HAPPY & CLEAN CODING!!!

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Computer Science Special Degree (Honours) graduate who worked as a past Lecturer and currently full stack developer in GeekFeed.

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