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PHP應用程序的性能優化（實例及測試）
2017.04.14
使用PHP编程的最大好处是学习这种编程语言非常容易以及其丰富的库。即使对需要使用的函数不是十分了解，我們也能够猜测出如何完成一个特定的任务。
通过在程序中设置计时的程序，并反复执行这些代码，我們可以获得有关程序执行速度的一组数据，这些数据可以可以用来发现程序中的瓶颈，以及如何进行优化，提高应用程序的性能。
也许读者曾经听说过PEAR库吧。我們将使用PEAR库创建在分析时需要使用的例子，这也是对现有的代码进行分析的最简单的方法，它使我們无需使用商用産品就能对代码进行分析。
我們要使用的库的名字是PEAR::Benchmark，它对于对代码进行分析和性能测试非常有用。这个库提供一个名字为Benchmark_Timer()的类，能够记录一个函数调用和下一个函数调用之间的时间。在对代码的性能进行测试时，我們可以得到一个详细的脚本执行结果，它非常简单，如下所示：
<?php
include_once("Benchmark/Timer.php");
$bench = new Benchmark_Timer; $bench->start();$bench->setMarker('Start of the script'); 现在处于睡眠状态几分钟sleep(5); $bench->stop(); // 从计时器中获得分析信息print_r($bench->getProfiling());?>
上面代碼執行後的輸出如下所示：
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
)
)
上面的數字似乎是一組雜亂無章的數字，但如果程序的規模更大，這些數字就十分地有用了。
也许广大读者也能猜测到，数组的第一个表目是实际调用Benchmark_Timer()类的方法，例如$bench->start()、$bench->setMarker()和$bench->stop()，与这些表目有关的数字是相当简单的，现在我們来仔细地研究这些数字：
[0] => Array
(
[name] => Start
[time] => 1013214253.05751200
[diff] => -
[total] => 0
)
time表目指的是何时对Benchmark_Timer()的start()方法调用的UNIX的timestamp，diff表目表示这次调用和上次调用之间的时间间隔，由于这里没有上一次，因此显示出了一个破折号，total表目指的是自测试开始到这一特定的调用之前代码运行的总的时间。下面我們来看看下一个数组的输出：
[1] => Array
(
[name] => Start of the script
[time] => 1013214253.05761100
[diff] => 9.8943710327148E-05
[total] => 9.8943710327148E-05
)
从上面的数字我們可以看出，在调用$bench->start()之后，程序运行了9.8943710327148E-05秒（也就是0.0000989秒）后开始调用$bench->setMarker(....)。
一次真實的性能測試經曆
尽管上面的例子不错，但在对于决定如何优化你的站点代码設計方面，它真的不能算是一个好例子。下面我将用我自己作为网站技术人员的一段亲身经历来说明如何解决性能方面存在的问题。
我並不大理解網站使用的代碼，因爲它是根據特殊的需求，曆經多年開發而成的━━其中的一個模塊包括網站轉換代碼，另一個模塊記錄網站的使用情況，其他的模塊也各有各的作用。我和網站的主要開發者都意識到網站的代碼需要優化，但又不清楚問題出在哪兒。
爲了盡快地完成任務，我開始研究網站的主要腳本代碼，並在全部腳本代碼以及其包含文件中添加了一些$bench->setMarker()命令，然後分析$bench->getProfiling()的輸出，並對得到的結果大吃一驚，原來問題出在一個與獲得特定語言名字（例如en代表english）的轉換代碼的函數調用中，該函數在每個頁面上都會被使用數百次。每次調用該函數時，腳本代碼都會對一個MySQL數據庫進行查詢，從一個數據庫表中獲得真正的語言名字。
于是我們这一类的信息创建了一个缓冲系统。经过短短2天时间的工作，我們使系统的性能得到了很大的提高，第一周内页面的浏览量也因此而增加了40%。当然了，这只是一个有关分析代码能够提高互聯網应用或互聯網网站性能的例子。
性能測試函數調用
在分析一个脚本或网页（以及其包含文件）时，尽管Benchmark_Timer()特别有用，但它并不科学，因为要获得分析的数据我們必须多次加载脚本，而且它也不是针对某个类或函数调用的。
PEAR::Benchmark库中的另一个被称作Benchmark_Iterator的类能够很好地解决这一个问题，它能够针对特定的函数或类的方法，显示其分析信息。它的用途是能够能够从测试中获得一致的结果，因为我們知道，如果运行一段脚本一次，其运行时间为10秒，并不意味着它每次的运行时间总是10秒。
In any case, let's see some examples:
// 连接数据库的代码
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=$id";// 在这里使用PEAR::DB$created_date = $dbh->getOne($stmt);if ((PEAR::isError($created_date)) ||
(empty($created_date))) {
return false;
} else {
return $created_date;
}
}include_once 'Benchmark/Iterate.php';
$bench = new Benchmark_Iterate; // 运行getDate函数10次$bench->run(10, 'getCreatedDate', 1);// 打印分析信息print_r($bench->get());?>
運行上面的代碼能夠産生與下面相似的結果：
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
)
上面的這些數字很好理解，mean條目表示getCreatedDate()函數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果已經足夠說明問題了。
結束語
希望广大读者能够通过本篇文章掌握如何迅速地对PHP代码进行分析的基本方法。在这里我还还要提醒广大读者的是，对代码进行分析不是一件简单的事儿，因为我們必须掌握大量的有关该种语言的特性。在代码中添加计时用的代码有助于找出运行速度缓慢的函数，利用多次重复的方法使我們能够发现对代码进行正确优化的方法。
尽管PHP非常简单易学，但我們仍然需要花费一点时间来学习PHP的一些编程技巧，尤其是与性能和内存占用相关的技巧。在PHP中，有许多小技巧能够使我們减少内存的占用，并提高应用程序的性能。在本篇文章中，我們将对PHP應用程序的分析、如何改變腳本代碼以及比較優化前後的各種參數值進行簡要的介紹。
通过在程序中设置计时的程序，并反复执行这些代码，我們可以获得有关程序执行速度的一组数据，这些数据可以可以用来发现程序中的瓶颈，以及如何进行优化，提高应用程序的性能。
也许读者曾经听说过PEAR库吧。我們将使用PEAR库创建在分析时需要使用的例子，这也是对现有的代码进行分析的最简单的方法，它使我們无需使用商用産品就能对代码进行分析。
我們要使用的库的名字是PEAR::Benchmark，它对于对代码进行分析和性能测试非常有用。这个库提供一个名字为Benchmark_Timer()的类，能够记录一个函数调用和下一个函数调用之间的时间。在对代码的性能进行测试时，我們可以得到一个详细的脚本执行结果，它非常简单，如下所示：
<?php
include_once("Benchmark/Timer.php");
$bench = new Benchmark_Timer; $bench->start();$bench->setMarker('Start of the script'); 现在处于睡眠状态几分钟sleep(5); $bench->stop(); // 从计时器中获得分析信息print_r($bench->getProfiling());?>
上面代碼執行後的輸出如下所示：
Array
(
[0] => Array
(
[name] => Start
[time] => 1013214253.05751200
[diff] => -
[total] => 0
)
[1] => Array
(
[name] => Start of the script
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[diff] => 9.8943710327148E-05
[total] => 9.8943710327148E-05
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[2] => Array
(
[name] => Stop
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[diff] => 4.9915959835052
[total] => 4.9916949272156
)
)
上面的數字似乎是一組雜亂無章的數字，但如果程序的規模更大，這些數字就十分地有用了。
也许广大读者也能猜测到，数组的第一个表目是实际调用Benchmark_Timer()类的方法，例如$bench->start()、$bench->setMarker()和$bench->stop()，与这些表目有关的数字是相当简单的，现在我們来仔细地研究这些数字：
[0] => Array
(
[name] => Start
[time] => 1013214253.05751200
[diff] => -
[total] => 0
)
time表目指的是何时对Benchmark_Timer()的start()方法调用的UNIX的timestamp，diff表目表示这次调用和上次调用之间的时间间隔，由于这里没有上一次，因此显示出了一个破折号，total表目指的是自测试开始到这一特定的调用之前代码运行的总的时间。下面我們来看看下一个数组的输出：
[1] => Array
(
[name] => Start of the script
[time] => 1013214253.05761100
[diff] => 9.8943710327148E-05
[total] => 9.8943710327148E-05
)
从上面的数字我們可以看出，在调用$bench->start()之后，程序运行了9.8943710327148E-05秒（也就是0.0000989秒）后开始调用$bench->setMarker(....)。
一次真實的性能測試經曆
尽管上面的例子不错，但在对于决定如何优化你的站点代码設計方面，它真的不能算是一个好例子。下面我将用我自己作为网站技术人员的一段亲身经历来说明如何解决性能方面存在的问题。
我並不大理解網站使用的代碼，因爲它是根據特殊的需求，曆經多年開發而成的━━其中的一個模塊包括網站轉換代碼，另一個模塊記錄網站的使用情況，其他的模塊也各有各的作用。我和網站的主要開發者都意識到網站的代碼需要優化，但又不清楚問題出在哪兒。
爲了盡快地完成任務，我開始研究網站的主要腳本代碼，並在全部腳本代碼以及其包含文件中添加了一些$bench->setMarker()命令，然後分析$bench->getProfiling()的輸出，並對得到的結果大吃一驚，原來問題出在一個與獲得特定語言名字（例如en代表english）的轉換代碼的函數調用中，該函數在每個頁面上都會被使用數百次。每次調用該函數時，腳本代碼都會對一個MySQL數據庫進行查詢，從一個數據庫表中獲得真正的語言名字。
于是我們这一类的信息创建了一个缓冲系统。经过短短2天时间的工作，我們使系统的性能得到了很大的提高，第一周内页面的浏览量也因此而增加了40%。当然了，这只是一个有关分析代码能够提高互聯網应用或互聯網网站性能的例子。
性能測試函數調用
在分析一个脚本或网页（以及其包含文件）时，尽管Benchmark_Timer()特别有用，但它并不科学，因为要获得分析的数据我們必须多次加载脚本，而且它也不是针对某个类或函数调用的。
PEAR::Benchmark库中的另一个被称作Benchmark_Iterator的类能够很好地解决这一个问题，它能够针对特定的函数或类的方法，显示其分析信息。它的用途是能够能够从测试中获得一致的结果，因为我們知道，如果运行一段脚本一次，其运行时间为10秒，并不意味着它每次的运行时间总是10秒。
In any case, let's see some examples:
// 连接数据库的代码
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=$id";// 在这里使用PEAR::DB$created_date = $dbh->getOne($stmt);if ((PEAR::isError($created_date)) ||
(empty($created_date))) {
return false;
} else {
return $created_date;
}
}include_once 'Benchmark/Iterate.php';
$bench = new Benchmark_Iterate; // 运行getDate函数10次$bench->run(10, 'getCreatedDate', 1);// 打印分析信息print_r($bench->get());?>
運行上面的代碼能夠産生與下面相似的結果：
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[mean] => 0.0064568161964417
[iterations] => 10
)
上面的這些數字很好理解，mean條目表示getCreatedDate()函數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果已經足夠說明問題了。
結束語
希望广大读者能够通过本篇文章掌握如何迅速地对PHP代码进行分析的基本方法。在这里我还还要提醒广大读者的是，对代码进行分析不是一件简单的事儿，因为我們必须掌握大量的有关该种语言的特性。在代码中添加计时用的代码有助于找出运行速度缓慢的函数，利用多次重复的方法使我們能够发现对代码进行正确优化的方法。
400-7808-893 / 010-64913142
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