PHP 效能分析與實驗——效能的宏觀分析(1)

【編者按】此前，閱讀過了很多關於 PHP 效能分析的文章，不過寫的都是一條一條的規則，而且，這些規則並沒有上下文，也沒有明確的實驗來體現出這些規則的優勢，同時討論的也側重於一些文法要點。本文就改變 PHP 效能分析的角度，並通過執行個體來分析出 PHP 的效能方面需要注意和改進的點。

對 PHP 效能的分析，我們從兩個層面著手，把這篇文章也分成了兩個部分，一個是宏觀層面，所謂宏觀層面，就是 PHP 語言本身和環境層面，一個是應用程式層面，就是文法和使用規則的層面，不過不僅探討規則，更輔助以樣本的分析。

宏觀層面，也就是對 PHP 語言本身的效能分析又分為三個方面：

1. PHP 作為解釋性語言效能有其天然的缺陷

2. PHP 作為動態類型語言在效能上也有提升的空間

3. 當下主流 PHP 版本本身語言引擎效能

一、PHP 作為解釋性語言的效能分析與提升

PHP 作為一門指令碼語言，也是解釋性語言，是其天然效能受限的原因，因為同編譯型語言在運行之前編譯成二進位代碼不同，解釋性語言在每一次運行都面對原始指令碼的輸入、解析、編譯，然後執行。如下是 PHP 作為解釋性語言的執行過程。

如上所示，從上圖可以看到，每一次運行，都需要經曆三個解析、編譯、運行三個過程。

那最佳化的點在哪裡呢？可以想見，只要代碼檔案確定，解析到編譯這一步都是確定的，因為檔案已不再變化，而執行，則由於輸入參數的不同而不同。在效能 最佳化的世界裡，至上絕招就是在獲得同樣結果的情況下，減少操作，這就是大名鼎鼎的緩衝。緩衝無處不在，緩衝也是效能最佳化的殺手鐧。於是乎 OpCode 緩衝這一招就出現了，只有第一次需要解析和編譯，而在後面的執行中，直接由指令碼到 Opcode，從而實現了效能提速。執行流程如下圖所示：

相對每一次解析、編譯，讀到指令碼之後，直接從緩衝讀取位元組碼的效率會有大幅度的提升，提升幅度到底有多大呢？

我們來做一個沒有 Opcode 緩衝的實驗。20 個並發，總共 10000 次請求沒有經過 opcode 緩衝的請求，，得到如下結果：

其次，我們在伺服器上開啟 Opcode 緩衝。要想實現 opcode 緩衝，只需要安裝 APC、Zend OPCache、eAccelerator 擴充即可，即使安裝了多個，也只啟用其中一個。注意的是，修改了 php.ini 配置之後，需要重新載入 php-fpm 的配置。

這裡分別啟用 APC 和 Zend OPCache 做實驗。啟用 APC 的版本。

可以看到，速度有了較大幅度的提升，原來每個請求 110ms，每秒處理請求 182 個，啟用了 APC 之後 68ms，每秒處理請求 294 個，提升速度將近 40%。

在啟用了 Zend Opcache 的版本中，得到同 APC 大致相當的結果。每秒處理請求 291 個，每請求耗時 68.5ms。

從上面的這個實驗可以看到，所用的測試頁面，有 40ms 以上的時間花在了文法解析和編譯這兩項上。通過將這兩個操作緩衝，可以將這個處理過程的速度大大提升。

這裡附加補充一下，OpCode 到底是什麼東東，OpCode 編譯之後的位元組碼，我們可以使用bytekit 這樣的工具，或者使用 vld PHP 擴充來實現對 PHP 的代碼編譯。如下是 vld 外掛程式解析代碼的運行結果。

可以看到每一行代碼被編譯成相應的 OpCode 的輸出。