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PHP應用程序的性能優(yōu)化（實例及測試）
2017.04.14
使用PHP編程的最大好處是學習這種編程語言非常容易以及其豐富的庫。即使對需要使用的函數(shù)不是十分了解，我們也能夠猜測出如何完成一個特定的任務。
通過在程序中設置計時的程序，并反復執(zhí)行這些代碼，我們可以獲得有關(guān)程序執(zhí)行速度的一組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以可以用來發(fā)現(xiàn)程序中的瓶頸，以及如何進行優(yōu)化，提高應用程序的性能。
也許讀者曾經(jīng)聽說過PEAR庫吧。我們將使用PEAR庫創(chuàng)建在分析時需要使用的例子，這也是對現(xiàn)有的代碼進行分析的最簡單的方法，它使我們無需使用商用產(chǎn)品就能對代碼進行分析。
我們要使用的庫的名字是PEAR::Benchmark，它對于對代碼進行分析和性能測試非常有用。這個庫提供一個名字為Benchmark_Timer()的類，能夠記錄一個函數(shù)調(diào)用和下一個函數(shù)調(diào)用之間的時間。在對代碼的性能進行測試時，我們可以得到一個詳細的腳本執(zhí)行結(jié)果，它非常簡單，如下所示：
<?php
include_once("Benchmark/Timer.php");
$bench = new Benchmark_Timer; $bench->start();$bench->setMarker('Start of the script'); 現(xiàn)在處于睡眠狀態(tài)幾分鐘sleep(5); $bench->stop(); // 從計時器中獲得分析信息print_r($bench->getProfiling());?>
上面代碼執(zhí)行后的輸出如下所示：
Array
(
[0] => Array
(
[name] => Start
[time] => 1013214253.05751200
[diff] => -
[total] => 0
)
[1] => Array
(
[name] => Start of the script
[time] => 1013214253.05761100
[diff] => 9.8943710327148E-05
[total] => 9.8943710327148E-05
)
[2] => Array
(
[name] => Stop
[time] => 1013214258.04920700
[diff] => 4.9915959835052
[total] => 4.9916949272156
)
)
上面的數(shù)字似乎是一組雜亂無章的數(shù)字，但如果程序的規(guī)模更大，這些數(shù)字就十分地有用了。
也許廣大讀者也能猜測到，數(shù)組的第一個表目是實際調(diào)用Benchmark_Timer()類的方法，例如$bench->start()、$bench->setMarker()和$bench->stop()，與這些表目有關(guān)的數(shù)字是相當簡單的，現(xiàn)在我們來仔細地研究這些數(shù)字：
[0] => Array
(
[name] => Start
[time] => 1013214253.05751200
[diff] => -
[total] => 0
)
time表目指的是何時對Benchmark_Timer()的start()方法調(diào)用的UNIX的timestamp，diff表目表示這次調(diào)用和上次調(diào)用之間的時間間隔，由于這里沒有上一次，因此顯示出了一個破折號，total表目指的是自測試開始到這一特定的調(diào)用之前代碼運行的總的時間。下面我們來看看下一個數(shù)組的輸出：
[1] => Array
(
[name] => Start of the script
[time] => 1013214253.05761100
[diff] => 9.8943710327148E-05
[total] => 9.8943710327148E-05
)
從上面的數(shù)字我們可以看出，在調(diào)用$bench->start()之后，程序運行了9.8943710327148E-05秒（也就是0.0000989秒）后開始調(diào)用$bench->setMarker(....)。
一次真實的性能測試經(jīng)歷
盡管上面的例子不錯，但在對于決定如何優(yōu)化你的站點代碼設計方面，它真的不能算是一個好例子。下面我將用我自己作為網(wǎng)站技術(shù)人員的一段親身經(jīng)歷來說明如何解決性能方面存在的問題。
我并不大理解網(wǎng)站使用的代碼，因為它是根據(jù)特殊的需求，歷經(jīng)多年開發(fā)而成的━━其中的一個模塊包括網(wǎng)站轉(zhuǎn)換代碼，另一個模塊記錄網(wǎng)站的使用情況，其他的模塊也各有各的作用。我和網(wǎng)站的主要開發(fā)者都意識到網(wǎng)站的代碼需要優(yōu)化，但又不清楚問題出在哪兒。
為了盡快地完成任務，我開始研究網(wǎng)站的主要腳本代碼，并在全部腳本代碼以及其包含文件中添加了一些$bench->setMarker()命令，然后分析$bench->getProfiling()的輸出，并對得到的結(jié)果大吃一驚，原來問題出在一個與獲得特定語言名字（例如en代表english）的轉(zhuǎn)換代碼的函數(shù)調(diào)用中，該函數(shù)在每個頁面上都會被使用數(shù)百次。每次調(diào)用該函數(shù)時，腳本代碼都會對一個MySQL數(shù)據(jù)庫進行查詢，從一個數(shù)據(jù)庫表中獲得真正的語言名字。
于是我們這一類的信息創(chuàng)建了一個緩沖系統(tǒng)。經(jīng)過短短2天時間的工作，我們使系統(tǒng)的性能得到了很大的提高，第一周內(nèi)頁面的瀏覽量也因此而增加了40%。當然了，這只是一個有關(guān)分析代碼能夠提高互聯(lián)網(wǎng)應用或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站性能的例子。
性能測試函數(shù)調(diào)用
在分析一個腳本或網(wǎng)頁（以及其包含文件）時，盡管Benchmark_Timer()特別有用，但它并不科學，因為要獲得分析的數(shù)據(jù)我們必須多次加載腳本，而且它也不是針對某個類或函數(shù)調(diào)用的。
PEAR::Benchmark庫中的另一個被稱作Benchmark_Iterator的類能夠很好地解決這一個問題，它能夠針對特定的函數(shù)或類的方法，顯示其分析信息。它的用途是能夠能夠從測試中獲得一致的結(jié)果，因為我們知道，如果運行一段腳本一次，其運行時間為10秒，并不意味著它每次的運行時間總是10秒。
In any case, let's see some examples:
// 連接數(shù)據(jù)庫的代碼
include_once("DB.php");
$dsn = array(
'phptype' => 'mysql',
'hostspec' => 'localhost',
'database' => 'database_name',
'username' => 'user_name',
'password' => 'password'
);
$dbh = DB::connect($dsn); function getCreatedDate($id){global $dbh; >$stmt = "SELECT created_date FROM users WHERE id=$id";// 在這里使用PEAR::DB$created_date = $dbh->getOne($stmt);if ((PEAR::isError($created_date)) ||
(empty($created_date))) {
return false;
} else {
return $created_date;
}
}include_once 'Benchmark/Iterate.php';
$bench = new Benchmark_Iterate; // 運行g(shù)etDate函數(shù)10次$bench->run(10, 'getCreatedDate', 1);// 打印分析信息print_r($bench->get());?>
運行上面的代碼能夠產(chǎn)生與下面相似的結(jié)果：
Array
(
[1] => 0.055413007736206
[2] => 0.0012860298156738
[3] => 0.0010279417037964
[4] => 0.00093603134155273
[5] => 0.00094103813171387
[6] => 0.00092899799346924
[7] => 0.0010659694671631
[8] => 0.00096404552459717
[9] => 0.0010690689086914
[10] => 0.00093603134155273
[mean] => 0.0064568161964417
[iterations] => 10
)
上面的這些數(shù)字很好理解，mean條目表示getCreatedDate()函數(shù)10次運行的平均時間。在進行實際測試時，應該至少運行1000次，但這個例子得出的結(jié)果已經(jīng)足夠說明問題了。
結(jié)束語
希望廣大讀者能夠通過本篇文章掌握如何迅速地對PHP代碼進行分析的基本方法。在這里我還還要提醒廣大讀者的是，對代碼進行分析不是一件簡單的事兒，因為我們必須掌握大量的有關(guān)該種語言的特性。在代碼中添加計時用的代碼有助于找出運行速度緩慢的函數(shù)，利用多次重復的方法使我們能夠發(fā)現(xiàn)對代碼進行正確優(yōu)化的方法。
盡管PHP非常簡單易學，但我們?nèi)匀恍枰ㄙM一點時間來學習PHP的一些編程技巧，尤其是與性能和內(nèi)存占用相關(guān)的技巧。在PHP中，有許多小技巧能夠使我們減少內(nèi)存的占用，并提高應用程序的性能。在本篇文章中，我們將對PHP應用程序的分析、如何改變腳本代碼以及比較優(yōu)化前后的各種參數(shù)值進行簡要的介紹。
通過在程序中設置計時的程序，并反復執(zhí)行這些代碼，我們可以獲得有關(guān)程序執(zhí)行速度的一組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以可以用來發(fā)現(xiàn)程序中的瓶頸，以及如何進行優(yōu)化，提高應用程序的性能。
也許讀者曾經(jīng)聽說過PEAR庫吧。我們將使用PEAR庫創(chuàng)建在分析時需要使用的例子，這也是對現(xiàn)有的代碼進行分析的最簡單的方法，它使我們無需使用商用產(chǎn)品就能對代碼進行分析。
我們要使用的庫的名字是PEAR::Benchmark，它對于對代碼進行分析和性能測試非常有用。這個庫提供一個名字為Benchmark_Timer()的類，能夠記錄一個函數(shù)調(diào)用和下一個函數(shù)調(diào)用之間的時間。在對代碼的性能進行測試時，我們可以得到一個詳細的腳本執(zhí)行結(jié)果，它非常簡單，如下所示：
<?php
include_once("Benchmark/Timer.php");
$bench = new Benchmark_Timer; $bench->start();$bench->setMarker('Start of the script'); 現(xiàn)在處于睡眠狀態(tài)幾分鐘sleep(5); $bench->stop(); // 從計時器中獲得分析信息print_r($bench->getProfiling());?>
上面代碼執(zhí)行后的輸出如下所示：
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也許廣大讀者也能猜測到，數(shù)組的第一個表目是實際調(diào)用Benchmark_Timer()類的方法，例如$bench->start()、$bench->setMarker()和$bench->stop()，與這些表目有關(guān)的數(shù)字是相當簡單的，現(xiàn)在我們來仔細地研究這些數(shù)字：
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從上面的數(shù)字我們可以看出，在調(diào)用$bench->start()之后，程序運行了9.8943710327148E-05秒（也就是0.0000989秒）后開始調(diào)用$bench->setMarker(....)。
一次真實的性能測試經(jīng)歷
盡管上面的例子不錯，但在對于決定如何優(yōu)化你的站點代碼設計方面，它真的不能算是一個好例子。下面我將用我自己作為網(wǎng)站技術(shù)人員的一段親身經(jīng)歷來說明如何解決性能方面存在的問題。
我并不大理解網(wǎng)站使用的代碼，因為它是根據(jù)特殊的需求，歷經(jīng)多年開發(fā)而成的━━其中的一個模塊包括網(wǎng)站轉(zhuǎn)換代碼，另一個模塊記錄網(wǎng)站的使用情況，其他的模塊也各有各的作用。我和網(wǎng)站的主要開發(fā)者都意識到網(wǎng)站的代碼需要優(yōu)化，但又不清楚問題出在哪兒。
為了盡快地完成任務，我開始研究網(wǎng)站的主要腳本代碼，并在全部腳本代碼以及其包含文件中添加了一些$bench->setMarker()命令，然后分析$bench->getProfiling()的輸出，并對得到的結(jié)果大吃一驚，原來問題出在一個與獲得特定語言名字（例如en代表english）的轉(zhuǎn)換代碼的函數(shù)調(diào)用中，該函數(shù)在每個頁面上都會被使用數(shù)百次。每次調(diào)用該函數(shù)時，腳本代碼都會對一個MySQL數(shù)據(jù)庫進行查詢，從一個數(shù)據(jù)庫表中獲得真正的語言名字。
于是我們這一類的信息創(chuàng)建了一個緩沖系統(tǒng)。經(jīng)過短短2天時間的工作，我們使系統(tǒng)的性能得到了很大的提高，第一周內(nèi)頁面的瀏覽量也因此而增加了40%。當然了，這只是一個有關(guān)分析代碼能夠提高互聯(lián)網(wǎng)應用或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站性能的例子。
性能測試函數(shù)調(diào)用
在分析一個腳本或網(wǎng)頁（以及其包含文件）時，盡管Benchmark_Timer()特別有用，但它并不科學，因為要獲得分析的數(shù)據(jù)我們必須多次加載腳本，而且它也不是針對某個類或函數(shù)調(diào)用的。
PEAR::Benchmark庫中的另一個被稱作Benchmark_Iterator的類能夠很好地解決這一個問題，它能夠針對特定的函數(shù)或類的方法，顯示其分析信息。它的用途是能夠能夠從測試中獲得一致的結(jié)果，因為我們知道，如果運行一段腳本一次，其運行時間為10秒，并不意味著它每次的運行時間總是10秒。
In any case, let's see some examples:
// 連接數(shù)據(jù)庫的代碼
include_once("DB.php");
$dsn = array(
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$dbh = DB::connect($dsn); function getCreatedDate($id){global $dbh; >$stmt = "SELECT created_date FROM users WHERE id=$id";// 在這里使用PEAR::DB$created_date = $dbh->getOne($stmt);if ((PEAR::isError($created_date)) ||
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}include_once 'Benchmark/Iterate.php';
$bench = new Benchmark_Iterate; // 運行g(shù)etDate函數(shù)10次$bench->run(10, 'getCreatedDate', 1);// 打印分析信息print_r($bench->get());?>
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結(jié)束語
希望廣大讀者能夠通過本篇文章掌握如何迅速地對PHP代碼進行分析的基本方法。在這里我還還要提醒廣大讀者的是，對代碼進行分析不是一件簡單的事兒，因為我們必須掌握大量的有關(guān)該種語言的特性。在代碼中添加計時用的代碼有助于找出運行速度緩慢的函數(shù)，利用多次重復的方法使我們能夠發(fā)現(xiàn)對代碼進行正確優(yōu)化的方法。
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