PHP 性能问题的解决方向

PHP语言级别的性能优化 =》 PHP周边问题的性能优化 =》 PHP语言自身分析、优化

1.压力测试工具 Apache Benchmark (ab)

(1)测试工具基本介绍

1). ab 是由 Apache 提供的压力测试软件，安装 apache 服务器时会自带该压力测试软件

2). 基本使用[Linux 平台]

./ab -n1000 -c100 http://www.baidu.com/

# -n 请求数
# -c 并发数
# url 目标压力测试地址

3). 参考项

# 每秒接收请求数 =》 尽可能大
Requests per second (mean)

# 每一个请求的耗时情况 =》 尽可能小
Time per request (mean, across all concurrent requests)

2.PHP 自身能力

(1)优化点：少写代码，多用 PHP 自身能力

1). 性能问题：自身代码冗余较多，可读性不佳，并且性能低。

2). 为什么性能低：PHP 代码需要编译解释为底层语言，这一过程每次请求都会处理一遍，开销大。

3). 好的方法：多实用 PHP 内置变量、常量、函数。

(2)PHP 代码运行流程

.php文件 =>[zend引擎 Scanner]=> zend exprs => [Parser] => Opcodes(要被执行的代码) => [Exec] => Output

【补充】目前很多 php 的缓存服务使用的都是 opcode，节省了扫描和解析的过程，提升速度。

(3)PHP 内置函数之间的性能测试

1). array_key_exists() vs isset()

php 执行效率上： isset > array_key_exists

1.优化点：减少 PHP 魔法函数的使用

(1). 情况描述：

PHP 提供的魔法函数，性能不佳

(2). 为什么性能低：

为了给 PHP 程序员省事，PHP 语言为你做了很多

(3). 好的方法：

尽可能规避使用 PHP 魔法函数

【补充】：命令行模式查看 php 文件执行耗时

# time命令
time php test.php

# 输出结果
real
user => 主要参考的耗时
sys

2.优化点： 产生额外开销的错误抑制符 @

(1).情况描述：

PHP 提供的错误已支付只是为了方便懒人

(2). @ 的实际逻辑：

在代码开始前、结束后，增加 Opcode，忽略报错
vld - PHP Opcode 查看扩展

(3).错误抑制符的性能测试

1)测试文件at.php

//at.php
file_get_contens('xxx'); // xxx文件不存在

2)使用 vld 扩展执行at.php，查看执行过程的完整 Opcode

php -dvld.active=1 -dvld.execute=0 at.php

# 不加@错误抑制符时Opcode的执行情况
SEND_VAL
DO_FCALL
RETURN

# 加@错误抑制符时Opcode的执行情况
BEGIN_SILENCE
SEND_VAL
DO_FCALL
END_SILENCE
RETURN

(4).好的建议：尽量不要使用@错误抑制符

可以使用 try throw 方式进行错误控制

3.优化点： 合理使用内存

(1)情况描述：

PHP 有内存回收机制保底，但也要小心使用内存

(2)好的建议：

利用 unset()及时释放不使用的内存[注：unset()出现注销不掉的情况]

4.优化点： 尽量少的使用正则表达式

(1) 情况描述：

正则表达式的回溯开销比较大，"没有金刚钻别揽瓷器活"

(2) 好的建议：

利用字符串处理函数，实现相同逻辑

5.优化点：避免在循环内做运算

(1) 情况描述：

循环内的计算式将会被重复计算

(2) 代码示例：

$str = "hello world";
for ($i=0; $i 

6.优化点： 减少计算密集型业务

(1) 情况描述：

PHP 不适合密集型运算的场景[大批量日志分析、大批量数据处理]

(2) 为什么？

PHP 语言特性决定了 PHP 不适合做大数据量运算。[需要解析成 C 语言进行运算，C 语言可能几行代码就实现的计算，php 可能需要很多行代码才能实现]

(3) PHP 适用场景：

适合衔接 Webserver 与后端服务、UI 呈现[纽带]

7.优化点： 务必适用带引号字符串做键值

(1) 情况描述：

PHP 会将没有引号的键值当做常量，产生查找常量的开销

【补充】：

# 将后台运行的任务放到前台终端运行
fg

# 相关命令： jobs  bg  fg

# 将任务号为1的任务从后台执行转换到其那台执行。
fg 1

# 执行上述命令后，命令行窗口将显示如下信息
find / -name password

(2) 程序说明

define('key', 'imooc');

$array = array(
    'key' => 'hello world!',
    'imooc' => 'http://www.imooc.com/'
);
echo $array["key"] . 'n'; // 输出 hello world
echo $array[key] . 'n'; // 输出 http://www.imooc.com/

【说明】：

当时用$array[key]时，程序也把 key 作为常量去查找，当查找到时，获取到常量的值；当没查找到时，再到数组内部，将其作为键 key 字符串进行解析

(3) 好的建议：

严格使用引号作为键值

1.PHP 周边范围：

Linux 运行环境

文件存储[磁盘]

数据库[mysql]

缓存[硬件的内存、php 缓存技术：memcache redis]

网络

2.PHP 周边对 PHP 程序的影响分析

(1) 连接数据库操作

1. 同一台服务器 => 数据库优化 决定时间性能

2. 分布式服务器 => 数据库优化 + 网络速度 决定时间性能

(2) 减少文件类操作

1） 常见 PHP 场景的开销次序：

读写磁盘、 读写数据库、读写内存、读写网络数据

2） 时间开销：

    读写内存 

3） 总结：

尽可能多的使用读写数据库、读写内存，尽量规避操作磁盘和操作网络数据。

(3) 优化网络请求

网络请求的坑：

1.对方接口的不确定因素 2.网络稳定性

如何优化网络请求？

1.设置超时时间
a) 连接超时
b) 读超时
c) 写超时

2.将串行请求并行化
a) 使用 curlmulti*() => 最简单，但是并不是最好用
b) 使用 swoole 扩展 => 效果更好

(4) 压缩 PHP 接口输出

1. 如何压缩？

使用 Gzip 即可。

2)利与弊：
利： 利于我们的数据输出，Client 端能更快获取数据
弊： 额外的 CPU 开销

(5) PHP 缓存复用

1. 什么情况下做输出内容的缓存？

多次请求，内容不变的情况。[模板缓存]

      |---Cached----/
     /              |
    .php  Cache -> No Cache
                    /          |
                     |---------/

(6) 重叠时间窗口思想

串行：

process1[客户端]  process2[web server]  process3[php]  process4[mysql或缓存]

重叠时间窗口：

process1
    process2
        process3
            process4

使用前提：后一个任务不强依赖于前一个任务的输出或返回。

(7) PHP 旁路处理方案

x.php                         x.php
  |                             |
process1                      process1
  |                             |---------process2
process2                      process3       |
  |                             |

使用前提：后一个任务不强依赖于前一个任务的输出或返回。

1. 借助 xhprof 工具分析 PHP 性能

工具： XHProf [源自 Facebook 的 PHP 性能分析工具]

实践： 分析 Wordpress 程序，做优化

(1)准备工作

1） 检查 xhprof 工具是否安装成功

php --ri xhprof

//输出
xhprof
xhprof => 0.9.2
CPU num => 1

2） 在 wordpress 代码中[index.php 文件]

1.在起始位置添加`xhprof_enable()`进行开启xhprof

2.在执行结束位置添加`xhprof_disable()`返回性能分析数据

3.添加xhprof的两个lib文件

wordpress/index.php 代码

xhprof_enable();

define('WP_USE_THEMES', true);

require(dirname(__FILE__) . '/wp-blog-header.php');

$data = xhprof_disable();

include_once "/var/www/html/xhprof_lib/utils/xhprof_lib.php";
include_once "/var/www/html/xhprof_lib/utils/xhprof_runs.php";

$objXhprofRun = new XHProfRuns_Default();
$run_id = $objXhprofRun->save_run($data, "test");
var_dump($run_id);

3） wordpress 同级目录下的 xhp 目录

callgraph.php
css/
docs/
index.php
jquery/
js/
typeahead.php

4）浏览器访问 xhp/index.php

查看列表形式的性能分析 =》 View Full Callgraph =》 查看图形流程分析[查看耗时最长的文件和方法]=>MO::import_from_reader| MO::make_entry

5）查找最需要优化的文件

grep 'import_from_reader' ./ -r

6）主要耗时点：MO::make_entry() -- 执行的是多语言支持的功能

优化方式：直接注释掉调用的相关代码

【补充】：MO和PO都是 PHP 处理多语言程序的语言包

7）优化结果：

让程序不再是只有一个或一处相互关联的高消耗代码点。

2. PHP 性能分析工具扩展

XHProf -- PHP性能分析工具

ab -- 压力测试

vld -- opcode代码分析

1.Opcode Cache: PHP扩展APC

官方地址：前往

已不再更新。

【补充】：pecl.php.net是php扩展的官方维护站点。了解并使用类似APC的opcode 缓存扩展？

yac - 通过共享内存来缓存用户数据，用于代替APC和本地memcached的方案。

2.扩展实现：通过PHP扩展代替原PHP代码中高频逻辑

3.Runtime优化： HHVM