在过去PHP一直以开发效率快著称,而语言本身的性能较差(当然比Python,Ruby还是要快一些的)。普通的Web网站都是IO密集型的程序,瓶颈在MySQL上,所以体现不出PHP的性能劣势。但在密集计算方面比C/C++、Java等静态编译语言差几十倍甚至上百倍。另外使用设计非常复杂的开发框架,如Symfony、Laravel等,程序性能也会明显下降。现在随着PHP越来越流行,像Facebook、新浪微博这样超大型规模的网站都在使用PHP。PHP语言性能问题就越来越严重了。Facebook有几十万台服务器,如果现有的PHP程序可以提升一部分性能,将会节约大量的服务器资源。所以就有了HHVM、Hack。Hack为PHP增加了类型,HHVM是一个重新设计的PHP引擎,实际项目中使用HHVM可以提近70%的性能。实际项目70%性能提升这是一个什么概念?腾讯QQ农场最初使用PHP开发,后因为性能问题使用C语言重构,完成后性能提升了100%。

PHP培训

PHP官方也注意到了这个问题,所以就有了PHP7的开发计划。最新公布的PHP7-alpha在WordPress项目中测试的表现已经超越了HHVM。未来PHP将会同时具备极高的开发效率和极高的性能,再结合Swoole做异步编程,PHP势必会更加流行。

本文简单介绍一下PHP7做了哪些优化,可以提升如此多性能。

一 zval使用栈内存

在Zend引擎和扩展中,经常要创建一个PHP的变量,底层就是一个zval指针。之前的版本都是通过MAKE_STD_ZVAL动态的从堆上分配一个zval内存。而PHP7可以直接使用栈内存。PHP代码中创建的变量也进行了优化,PHP7直接在栈内存上预分配zval。这样节约了大量内存分配和内存管理的操作。

PHP5

zval *val; MAKE_STD_ZVAL(val);

PHP7

zval val;

PHP7的新特性和性能优化你了解吗?

二 zend_string存储hash值,array查询不再需要重复计算hash

PHP7为字符串单独创建了新类型叫做zend_string,除了char *指针和长度之外,增加了一个h ash字段,用于保存字符串的hash值。PHP中array是核心数据结构,PHP程序中往往都有大量的$array[$key]操作,虽然hashtable查找的时间复杂度是O(1),但$key要转为hash值是要经过计算的。不仅仅是array操作,实际上PHP底层对于类属性、类方法、函数,访问时都要先通过hashtable查找到对应的指针,再执行对应的操作。PHP7之前Zend引擎会有大量的CPU时间用于计算hash值。

实际上PHP程序运行起来之后,大部分情况下$key的值都是不变的。PHP7干脆将这个hash值保存起来,下次直接使用,这样就节省了大量的hash计算操作,PHP的hashtable与C数组的性能一致。

三 hashtable桶内直接存数据

PHP5的hashtable每个元素都是一个 Bucket *,而PHP7直接存Bucket,减少了内存申请次数,提升了Cache命中率和内存访问速度。

四 zend_parse_parameters改为宏实现

PHP的C扩展函数与PHP中的变量进行参数输入时,要使用zend_parse_parameters()函数,这个函数根据一个字符串参数找到对应PHP的zval指针,然后进行赋值。 这个函数实际上有一定的性能消耗。PHP7直接使用宏替换了zend_parse_parameters函数,C扩展中不再需要使用zend_parse_parameters进行逐个参数的查找,宏展开后自动会实现参数赋值。仅此一项就提升了5%的性能。

五 新增加4种OPCODE

很多PHP程序中会大量使用call_user_function, is_int/string/array, strlen , defined 函数。PHP5 都是以扩展函数的方式提供,PHP7中这4类函数改成ZendVM的OPCODE指令,执行更快。

六 其他更多优化

除了上面5个主要优化点之外,PHP7还有其他更多的细节性能优化。如基础类型int、float、bool等改为直接进行值拷贝,排序算法改进,PCRE with JIT,execute_data和opline使用全局寄存器等等。PHP7对性能的优化会继续进行下去。

想了解更多关于PHP的内容请点击:PHP培训