PHP码农在Golang压力下的生存之道－PHP性能优化实践

sunfull

　　随着国内Golang的火爆，phper的生存压力越来越大，在一次内部技术讨论中，gopher甚至提出，要什么php，写php的全部开掉，唉，码农何苦为难码农。
　　本文试图寻找一种有效实践，减少php web程序和golang之间的性能差距，摆脱php在公司往后只能写管理后台的悲惨命运。
　　做优化的思路
　　1、了解php语言特性
　　2、了解php的执行过程
　　3、压测分析性能

语言特性
　　PHP被称为脚本语言或解释型语言，它没有被直接编译为机器指令，而是编译为一种中间代码的形式，无法直接在CPU上执行。 所以PHP的执行需要在进程级虚拟机上（见Virtual machine中的Process virtual machines，下文简称虚拟机）。
　　PHP语言，包括其他的解释型语言，其实是一个跨平台的被设计用来执行抽象指令的程序。PHP主要用于解决WEB开发相关的问题。
　　诸如Java, Python, C#, Ruby, Pascal, Lua, Perl, Javascript等编程语言所编写的程序，都需要在虚拟机上执行。虚拟机可以通过JIT编译技术将一部分虚拟机指令编译为机器指令以提高性能。PHP未来有可能加入JIT支持。
　　使用解释型语言的优点：

• 代码编写简单，能够快速开发
  
• 自动的内存管理
  
• 抽象的数据类型，程序可移植性高
  

　　缺点：

• 无法直接地进行内存管理和使用进程资源
  
• 比编译为机器指令的语言速度慢：通常需要更多的CPU周期来完成相同的任务（JIT试图缩小差距，但永远不能完全消除）
  
• 抽象了太多东西，以至于当程序出问题时，许多程序员难以解释其根本原因
  

PHP的生命周期
　　Zend虚拟机分为两大部分：

• 编译：将PHP代码转换为虚拟机指令（OPCode）
  
• 执行：执行生成的虚拟机指令
  

zend执行过程

1　　
2
　　
3
　　
4


词法分析（zend_language_scanner），将PHP代码转换为语言片段(Tokens)　　
语法分析（zend_language_parser）将Tokens转换成简单而有意义的表达式
　　
编译（compiler），将表达式编译成Opocdes，返回zend_op_array指针
　　
Zend Engine（zend_vm_execute），顺次执行Opcodes，每次一条， 根据传入的zend_op_array指针，执行opcode并将结果返回输出

　　解释型语言性能问题也就是因为每次执行脚本，上述过程都会重复执行。因此，也就出现了APC， xcache， eAccelerator等缓存，不过现在官方主推的是opcache
　　什么是opcode缓存
　　当解释器完成对脚本代码的分析后，便将它们生成可以直接运行的中间代码，也称为操作码（Operate Code，opcode）。Opcode cache的目地是避免重复编译，减少CPU和内存开销。如果动态内容的性能瓶颈不在于CPU和内存，而在于I/O操作，比如数据库查询带来的磁盘I/O 开销，那么opcode cache的性能提升是非常有限的。也就是opcode cache能带来CPU和内存开销的降低
　　APC， xcache， eAccelerator,opcache 使用共享内存进行存储，并且可以直接从中执行文件，而不用在执行前“反序列化”代码

PHP-FPM的生命周期
　　模块初始化（master）
　　请求初始化 （worker）
　　执行脚本（worker）
　　请求关闭（worker）
　　模块关闭（master关闭）
　　由以上我们可以看到 php的优化思路：1、使用opcache去掉php生命周期的词法分析、语法分析、opcode生成环节  2、提升zend虚拟机性能 3、减少worker每次请求初始化的消耗
　　我们作为web开发者还能做什么优化呢？
　　1、使用轻量级框架
　　2、引入协程，解决多进程的调度消耗问题，解决IO阻塞问题

性能实验

几种框架比较压测
　　首先使用php内置web server做个测试
　　四核16G内存虚拟机，golang使用4个核，php使用单核
　　/usr/local/php-7.0.11/bin/php -S 10.20.1.12:8000 router.php -c php.ini
　　php.ini:
　　

[opcache]　　
zend_extension
= opcache.so　　
opcache.memory_consumption
=128　　
opcache.interned_strings_buffer
=8　　
opcache.max_accelerated_files
=400000　　
opcache.revalidate_freq
=600　　
opcache.validate_timestamps
=0　　
opcache.fast_shutdown
=1　　
opcache.enable_cli
=1　　
opcache.enable
=1　　
[vld]
　　
extension
=vld.so　　

　　router.php