遭遇php的in_array低效能問題_PHP教程

PHP的效能一直在提高。然而，若是用的不恰當，或是一個不留神，還是可能會踩到PHP內部實現方面的坑的。我在前幾天的一個效能問題上就碰到了。

事情是這樣子的，一位同事反饋我們的一個介面每次返回需要5秒之久，我們一起review了代碼，“驚喜”的發現居然在迴圈（大約900次）中調用了一個讀緩衝的操作，而這個緩衝的key並沒有改變，因此我們把這段代碼移到了迴圈外面，再測，介面返回時間降到了2秒，嗚呼！雖然提升了1倍，但明顯不是我們能接受的結果！
出現效能問題的代碼量並不大，我們排除了IO問題以後，寫了一段測試代碼，果然問題很快重現。

複製代碼 代碼如下:
$y="1800";
$x = array();
for($j=0;$j<2000;$j++){
$x[]= "{$j}";
}

for($i=0;$i<3000;$i++){
if(in_array($y,$x)){
continue;
}
}
?>


shell$ time /usr/local/php/bin/php test.php

real 0m1.132s
user 0m1.118s
sys 0m0.015s

對的，我們用的就是字串型的數字，從緩衝拿出來就是這樣子的啦！所以這裡是特意轉成字串的（如果直接是數字，並不會出現這個問題 ，各位可以自行驗證）。可以看出時間耗掉了1秒，才3000次迴圈,後面的sys用時也註定我們用strace不會拿到什麼有效資訊。

shell$ strace -ttt -o xxx /usr/local/php/bin/php test.php
shell$ less xxx



我們只看到這兩次系統調用之間的延時非常大，卻並不知道幹了什嗎？一籌莫展了，幸好，Linux下的調試利器除了strace還有ltrace(當然還有dtrace，ptrace，不在本文討論範圍了，略去)。

引用：strace用來 跟蹤一個進程的系統調用或訊號產生的情況，而 ltrace用來 跟蹤進程調用庫函數的情況（via IBM developerworks）。

為了排除幹擾因素，我們將$x直接賦值為array(“0″,”1″,”2″,……)的形式，避免過多的malloc調用影響結果。執行

shell$ ltrace -c /usr/local/php/bin/php test.php

2




我們看到庫函數__strtol_internal的調用非常之頻繁，達到了94%，太誇張了，然後我又查了一下這個庫函數__strtol_internal是幹嘛的，原來是strtol的別名，簡單的說就是把字串轉換成長整形，可以猜測PHP引擎已經檢測到這是一個字串型的數字，所以期望將他們轉換成長整型來比較，這個轉換過程中消耗了太多時間，我們再次執行:

複製代碼 代碼如下:
shell$ ltrace -e "__strtol_internal" /usr/local/php/bin/php test.php


可以輕鬆抓到大量這樣的調用，到此，問題找到了，in_array這種松比較，會將兩個字元型數字串先轉換為長整型再進行比較，卻不知效能就耗在這上面了。



知道了癥結所在，我們解決的辦法就很多了，最簡單的就是為in_array加第三個參數為true，即變為嚴格比較，同時還要比較類型，這樣避免了PHP自作聰明的轉換類型，跑起來果然快多了，代碼如下：

複製代碼 代碼如下:
$y="1800";
$x = array();
for($j=0;$j<2000;$j++){
$x[]= "{$j}";
}

for($i=0;$i<3000;$i++){
if(in_array($y,$x,true)){
continue;
}
}
?>

複製代碼 代碼如下:
shell$ time /usr/local/php/bin/php test.php

real 0m0.267s
user 0m0.247s
sys 0m0.020s


快了好多倍啊！！！可以看到sys耗時幾乎沒有太大變化。我們再次ltrace一把，還是要把$x直接賦值，排除malloc調用的幹擾，因為我們實際應用中是從緩衝裡一次拉出來的，所以也不存在範例程式碼中這樣的迴圈來申請記憶體的情況。
再次執行

複製代碼 代碼如下:
shell$ ltrace -c /usr/local/php/bin/php test.php


如:

__ctype_tolower_loc佔用了最多的時間！查了一下庫函數__ctype_tolower_loc是幹嘛的：簡單的理解是將字串轉換成小寫，那麼這說明in_array比較字串不區分大小寫嗎？其實這個函數調用已經和我們這個in_array感覺聯絡不大了，關於in_array的實現，還是去看看PHP的源碼，大概理解的更為透徹了，好了，沒法往下說了，歡迎與我交流，寫的不對的地方請多多斧正。

———————2013.08.29分割線——————————

晚上又翻了以下PHP 5.4.10的源碼，對in_array的興趣真大啊，哈哈，位於./ext/standard/array.c的第1248行，可以看到他調用了php_search_array函數，下面的array_serach也是調的這個，只是最後一個參數不同！經過一番跟蹤，在in_array松比較的情況下，他最終調用的函數 zendi_smart_strcmp（果然是個“聰明”函數）進行比較，位於./Zend/zend_operators.c，我們用ltrace抓到的大量轉換成整型的操作就是那個is_numeric_string_ex的行為。



函數is_numeric_string_ex是在./Zend/zend_operators.h中定義的，在前面進行了一堆的判斷和轉換之後，在232行調用了strtol，就是我們在文章中提到的系統函數了，將字串轉換成長整型，有圖有真相

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