php采集类 PHP7 革新与性能优化 | 雄文
发布时间：2022-09-13 16:37:54 所属栏目：PHP教程 来源：
导读： 有幸参与2015年的PHP技术峰会（PHPCON），听了鸟哥（惠新宸）的关于PHP7的新特性和性能优化的分享，一切都令人感到激动。鸟哥是国内最权威的PHP专家，他的分享有很多非常有价值的东西，我通过整理分享的PPT和收集
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有幸参与2015年的PHP技术峰会（PHPCON），听了鸟哥（惠新宸）的关于PHP7的新特性和性能优化的分享，一切都令人感到激动。鸟哥是国内最权威的PHP专家，他的分享有很多非常有价值的东西，我通过整理分享的PPT和收集相关资料，整理为这篇解读性质的技术文章，希望能给做PHP开发的同学一些帮助。 PHP已经走过了20年的历史，直到今天，PHP7都发布了RC版，据说，PHP7正式版应该会在2015年11月份左右发布。PHP7对于上一个系列的PHP5.*，可以说是一个大规模的革新，尤其是在性能方面实现跨越式的大幅提升。 PHP是一种在全球范围内被广泛使用的Web开发语言，PHP7的革新也当然会给这些Web服务带来更深刻的变化。这里引用鸟哥PPT中的一个图表（82%的Web站点有使用PHP作为开发语言）： php采集类_php采集百度新闻标题_飞飞影视系统php版定时采集插件 注：一个web站点可以会使用多种语言作为它的开发语言 注：本文含有不少从鸟哥PPT里的截图，图片版权归鸟哥所有 我们先看看两张激动人心的性能测试结果图： Benchmark对比（图片来自于PPT）： 飞飞影视系统php版定时采集插件_php采集类_php采集百度新闻标题 PHP7的性能测试结果，性能压测结果，耗时从2.991下降到1.186，大幅度下降60%。 WordPress的QPS压测（图片来自于PPT）： php采集类_php采集百度新闻标题_飞飞影视系统php版定时采集插件 而在WordPress项目中，PHP7对比PHP5.6，QPS提升2.77倍。 看完令人激动的性能测试结果对比，我们就进入正题哈。PHP7的新增特性很多，不过，我们会更聚焦于那些主要的变化。 一、新增特性和改变 1. 标量类型和返回类型声明（Scalar Type Declarations & Scalar Type Declarations） PHP语言一个非常重要的特点就是“弱类型”，它让PHP的程序变得非常容易编写，新手接触PHP能够快速上手，不过，它也伴随着一些争议。支持变量类型的定义，可以说是革新性质的变化，PHP开始以可选的方式支持类型定义。除此之外，还引入了一个开关指令declare(strict_type=1);，当这个指令一旦开启，将会强制当前文件下的程序遵循严格的函数传参类型和返回类型。 例如一个add函数加上类型定义，可以写成这样： 如果配合强制类型开关指令，则可以变为这样： php采集百度新闻标题_php采集类_飞飞影视系统php版定时采集插件 如果不开启strict_type，PHP将会尝试帮你转换成要求的类型，而开启之后，会改变PHP就不再做类型转换，类型不匹配就会抛出错误。对于喜欢“强类型”语言的同学来说，这是一大福音。 更为详细的介绍： PHP7标量类型声明RFC[翻译] 2. 更多的Error变为可捕获的Exception PHP7实现了一个全局的throwable接口，原来的Exception和部分Error都实现了这个接口（interface）， 以接口的方式定义了异常的继承结构。于是，PHP7中更多的Error变为可捕获的Exception返回给开发者，如果不进行捕获则为Error，如果捕获就变为一个可在程序内处理的Exception。这些可被捕获的Error通常都是不会对程序造成致命伤害的Error，例如函数不存。PHP7进一步方便开发者处理，让开发者对程序的掌控能力更强。因为在默认情况下，Error会直接导致程序中断，而PHP7则提供捕获并且处理的能力，让程序继续执行下去，为程序员提供更灵活的选择。 例如，执行一个我们不确定是否存在的函数，PHP5兼容的做法是在函数被调用之前追加的判断function_exist，而PHP7则支持捕获Exception的处理方式。 如下图中的例子（截图来源于PPT内）： 飞飞影视系统php版定时采集插件_php采集类_php采集百度新闻标题 3. AST（Abstract Syntax Tree，抽象语法树） AST在PHP编译过程作为一个中间件的角色，替换原来直接从解释器吐出opcode的方式，让解释器（parser）和编译器（compliler）解耦，可以减少一些Hack代码，同时，让实现更容易理解和可维护。 PHP5： php采集类_php采集百度新闻标题_飞飞影视系统php版定时采集插件 PHP7： php采集百度新闻标题_飞飞影视系统php版定时采集插件_php采集类 更多AST信息： 4. Native TLS（Native Thread local storage，原生线程本地存储） PHP在多线程模式下（例如，Web服务器Apache的woker和event模式，就是多线程），需要解决“线程安全”（TS，Thread Safe）的问题，因为线程是共享进程的内存空间的，所以每个线程本身需要通过某种方式，构建私有的空间来保存自己的私有数据，避免和其他线程相互污染。而PHP5采用的方式，就是维护一个全局大数组，为每一个线程分配一份独立的存储空间，线程通过各自拥有的key值来访问这个全局数据组。 而这个独有的key值在PHP5中需要传递给每一个需要用到全局变量的函数，PHP7认为这种传递的方式并不友好，并且存在一些问题。因而，尝试采用一个全局的线程特定变量来保存这个key值。 相关的Native TLS问题： 5. 其他新特性 PHP7新特性和变化不少，我们这里并不全部展开来细说哈。 （1） Int64支持，统一不同平台下的整型长度，字符串和文件上传都支持大于2GB。 （2） 统一变量语法（Uniform variable syntax）。 （3） foreach表现行为一致（Consistently foreach behaviors） （4） 新的操作符 , ?? （5） Unicode字符格式支持（\u{xxxxx}） （6） 匿名类支持（Anonymous Class） … … 二、跨越式的性能突破：全速前进 1. JIT与性能 Just In Time（即时编译）是一种软件优化技术，指在运行时才会去编译字节码为机器码。从直觉出发，我们都很容易认为，机器码是计算机能够直接识别和执行的，比起Zend读取opcode逐条执行效率会更高。其中，HHVM（HipHop Virtual Machine，HHVM是一个Facebook开源的PHP虚拟机）就采用JIT，让他们的PHP性能测试提升了一个数量级，放出一个令人震惊的测试结果，也让我们直观地认为JIT是一项点石成金的强大技术。 而实际上，在2013年的时候，鸟哥和Dmitry（PHP语言内核开发者之一）就曾经在PHP5.5的版本上做过一个JIT的尝试（并没有发布）。PHP5.5的原来的执行流程，是将PHP代码通过词法和语法分析，编译成opcode字节码（格式和汇编有点像），然后，Zend引擎读取这些opcode指令，逐条解析执行。 而他们在opcode环节后引入了类型推断（TypeInf），然后通过JIT生成ByteCodes，然后再执行。 php采集类_飞飞影视系统php版定时采集插件_php采集百度新闻标题 于是，在benchmark（测试程序）中得到令人兴奋的结果，实现JIT后性能比PHP5.5提升了8倍。然而，当他们把这个优化放入到实际的项目WordPress（一个开源博客项目）中，却几乎看不见性能的提升，得到了一个令人费解的测试结果。 于是，他们使用Linux下的profile类型工具，对程序执行进行CPU耗时占用分析。 执行100次WordPress的CPU消耗的分布（截图来自PPT）： 飞飞影视系统php版定时采集插件_php采集百度新闻标题_php采集类 注解： 21%CPU时间花费在内存管理。 12%CPU时间花费在hash table操作，主要是PHP数组的增删改查。 30%CPU时间花费在内置函数，例如strlen。 25%CPU时间花费在VM（Zend引擎）。 经过分析之后，得到了两个结论： （1）JIT生成的ByteCodes如果太大，会引起CPU缓存命中率下降（CPU Cache Miss） 在PHP5.5的代码里，因为并没有明显类型定义，只能靠类型推断。尽可能将可以推断出来的变量类型，定义出来，然后，结合类型推断，将非该类型的分支代码去掉，生成直接可执行的机器码。然而，类型推断不能推断出全部类型，在WordPress中，能够推断出来的类型信息只有不到30%，能够减少的分支代码有限。导致JIT以后，直接生成机器码，生成的ByteCodes太大，最终引起CPU缓存命中大幅度下降（CPU Cache Miss）。 CPU缓存命中是指，CPU在读取并执行指令的过程中，如果需要的数据在CPU一级缓存（L1）中读取不到，就不得不往下继续寻找，一直到二级缓存（L2）和三级缓存（L3），最终会尝试到内存区域里寻找所需要的指令数据，而内存和CPU缓存之间的读取耗时差距可以达到100倍级别。所以，ByteCodes如果过大，执行指令数量过多，导致多级缓存无法容纳如此之多的数据，部分指令将不得不被存放到内存区域。 （编辑：海洋资讯信息网_我爱站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
