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PHP のパフォーマンス分析と実験: パフォーマンスの微視的分析

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Jul 29, 2016 am 09:15 AM

phproottimeuser

前回の記事では、PHP のパフォーマンスについて 3 つの側面から説明しました。PHP はインタープリター型言語、動的言語、および基礎となる実装です。この記事では、コードの使用時と作成時に注意と改善が必要になる可能性がある PHP のパフォーマンスの側面を理解しましょう。

分析を開始する前に、パフォーマンス分析に関連するいくつかの機能を習得する必要があります。これらの関数により、プログラムのパフォーマンスをより適切に分析および評価できるようになります。

PHP 性能分析与实验：性能的微观分析

1. パフォーマンス分析に関連する関数とコマンド

1.1. 時間測定関数

通常は time() 関数を使用しますが、これはある部分の内部パフォーマンス分析のために秒数を返します。コード、2 番目までの精度が十分ではありません。そこでmicrotime関数を使います。 microtime 関数は 2 つの形式を返すことができます。1 つは文字列の形式で、もう 1 つは浮動小数点数の形式です。ただし、デフォルトでは返される精度は小数点以下 4 桁のみであることに注意してください。より高い精度を得るには、精度を設定する必要があります。

以下はmicrotimeを使用した結果です。

$start= microtime(true);
echo $start."/n";
$end = microtime(true);
echo $end."/n";
echo ($end-$start)."/n";

出力は次のとおりです:

bash-3.2# phptime.php

1441360050.3286 
1441360050.3292 
0.00053000450134277

コードの前に行を追加します:

ini_set("precision", 16);

出力は次のとおりです:

bash-3.2# phptime.php

1441360210.932628 
1441360210.932831 
0.0002031326293945312

microtime の内部統計に加えて、getrusage を使用してユーザーモードの継続時間を取得することもできます。実際の運用では、プログラム全体の実行時間を計算するためにtimeコマンドを使用することもよくあります。プログラムを複数回実行したり、コードを変更したりすることで、異なる時間長を取得し、効率の差を得ることができます。具体的な使用法は次のとおりです: time phptime.php プログラムが完了すると、正常に終了するかどうかに関係なく、関連する統計が表示されます。

bash-3.2# time phptime.php

1441360373.150756 
1441360373.150959 
0.0002031326293945312

real 0m0.186s 
user 0m0.072s 
sys 0m0.077s

この記事で説明するパフォーマンスの問題のため、コード内に時間統計コードが存在するのを避けるために、後ほど主に time コマンドを使用して、数百万回の呼び出し後にギャップと傾向を分析します。

1.2. メモリ使用量関連の関数

メモリ使用量を分析するには、memory_get_usage と、memory_get_peak_usage の 2 つの関数があります。前者は、プログラムが呼び出された時点、つまり現在のメモリ使用量を取得できます。後者は、ピーク時に使用された現在のメモリを取得できます。使用されるメモリはバイト単位です。

$base_memory= memory_get_usage();
echo "Hello,world!/n";
$end_memory= memory_get_usage();
$peak_memory= memory_get_peak_usage();

echo $base_memory,"/t",$end_memory,"/t",($end_memory-$base_memory),"/t", $peak_memory,"/n";

出力は以下の通りです:

bash-3.2# phphelloworld.php

Hello,world! 
224400 224568 168 227424

プログラムの途中で一文だけ出力するだけでも、変数ストレージを加えて168バイトのメモリを消費していることがわかります。

同じプログラムでも、異なる PHP バージョンのメモリ使用量は同じではなく、あるいは大きく異なります。

$baseMemory= memory_get_usage();
class User
{
private $uid;
function __construct($uid)
    {
$this->uid= $uid;
    }
}

for($i=0;$i<p>PHP 5.2では、メモリ使用量は次のとおりです。 </p><pre class="brush:php;toolbar:false">[root@localhostphpperf]# php52 memory.php

0: 93784 bytes 
10000: 93784 bytes 
…… 80000: 93784 bytes 
90000: 93784 bytes 
peak: 262144 bytes

PHP 5.3では、メモリ使用量は次のとおりです

[root@localhostphpperf]# phpmemory.php

0: 634992 bytes 
10000: 634992 bytes 
…… 80000: 634992 bytes 
90000: 634992 bytes 
peak: 786432 bytes

PHP 5.3の方がメモリ使用量が多いことがわかります。

PHP 5.4 – 5.6 は、いくつかの最適化を除いてほぼ同じです:

[root@localhostphpperf]# php56 memory.php

0: 224944 bytes 
10000: 224920 bytes 
…… 80000: 224920 bytes 
90000: 224920 bytes 
peak: 262144 bytes

そして、PHP 7 が少量使用されると、ピーク時のメモリ使用量が大幅に増加します。

[root@localhostphpperf]# php7 memory.php

0: 353912 bytes 
10000: 353912 bytes 
…… 80000: 353912 bytes 
90000: 353912 bytes 
peak: 2097152 bytes

上記からわかるように、上記で使用した PHP は比較的優れたガベージコレクションメカニズムを備えており、100,000 回の初期化の後でも、オブジェクトの初期化が増加してもメモリ使用量は増加しません。 PHP7 のピーク時のメモリ使用量は最も高く、2M 近くに達します。

別の例を見てみましょう。上記のコードに基づいて、次の行を追加します。

$obj->self = $obj;

コードは次のとおりです。

$baseMemory= memory_get_usage();
class User
{
private $uid;
function __construct($uid)
    {
$this->uid= $uid;
    }
}

for($i=0;$iself = $obj;
if ( $i% 5000 === 0 )
    {
echo sprintf( '%6d: ', $i), memory_get_usage(), " bytes/n";
    }
}
echo "  peak: ",memory_get_peak_usage(true), " bytes/n";

このとき、メモリ使用量を見てみましょう。中央の表はメモリ使用量で、単位はバイトです。

PHP 性能分析与实验：性能的微观分析

グラフは次のとおりです:

PHP 性能分析与实验：性能的微观分析

PHP 5.2 には適切なガベージコレクションメカニズムがないため、メモリ使用量が増加します。 5.3 以降では、メモリリサイクルメカニズムにより、メモリが一定の範囲内で安定します。また、PHP7 が使用するメモリが最も少ないこともわかります。 PHP 5.2 グラフィックスを削除すると、コントラストがさらに明白になります。

PHP 性能分析与实验：性能的微观分析

PHP7 はアルゴリズムの効率を大幅に向上させただけでなく、大規模なメモリ使用量も大幅に最適化していることがわかります (ただし、小規模プログラムのピークメモリは過去のバージョンで使用されるメモリよりも多くなっています) 。

1.3. ガベージコレクション関連の関数

PHP では、構成 zend.enable_gc=Off Recycle を変更して、ガベージコレクションを明示的にオフまたはオンにすることができます。デフォルトではオンになっています。もう 1 つの方法は、 gc _enable() 関数と gc _disable() 関数をそれぞれ使用してガベージコレクションをオンまたはオフにすることです。

たとえば、上記の例に基づいて、ガベージコレクションをオフにすると、次のデータテーブルとグラフを取得できます。

コードは次のとおりです:

gc_disable();
$baseMemory= memory_get_usage();
class User
{
private $uid;
function __construct($uid)
    {
$this->uid= $uid;
    }
}

for($i=0;$iself = $obj;
if ( $i% 5000 === 0 )
    {
echo sprintf( '%6d: ', $i), memory_get_usage(), " bytes/n";
    }
}
echo "  peak: ",memory_get_peak_usage(true), " bytes/n";

それぞれPHP 5.3、PHP5.4、PHP5.5、PHP5.6、およびPHP7で実行し、次のメモリ使用量統計テーブルを取得します。

PHP 性能分析与实验：性能的微观分析

图表如下，PHP7 还是内存使用效率最优的。

PHP 性能分析与实验：性能的微观分析

从上面的例子也可以看出来，尽管在第一个例子中，PHP7 的高峰内存使用数是最多的，但是当内存使用得多时，PHP7 的内存优化就体现出来了。

这里值得一提的是垃圾回收，尽管会使内存减少，但是会导致速度降低，因为垃圾回收也是需要消耗 CPU 等其他系统资源的。Composer 项目就曾经因为在计算依赖前关闭垃圾回收，带来成倍性能提升，引发广大网友关注。详见：

https://github.com/composer/composer/commit/ac676f47f7bbc619678a29deae097b6b0710b799

在常见的代码和性能分析中，出了以上三类函数之外，还常使用的有堆栈跟踪函数、输出函数，这里不再赘述。

二、PHP 性能分析10则

下面我们根据小程序来验证一些常见的性能差别。

2.1、使用 echo 还是 print

在有的建议规则中，会建议使用 echo ，而不使用 print。说 print 是函数，而 echo 是语法结构。实际上并不是如此，print 也是语法结构，类似的语法结构，还有多个，比如 list、isset、require 等。不过对于 PHP 7 以下 PHP 版本而言，两者确实有性能上的差别。如下两份代码：

for($i=0; $i<p>在 PHP 5.3 中运行速度分别如下（各2次）：</p><pre class="brush:php;toolbar:false">[root@localhostphpperf]# time php echo1.php > /dev/null
real 0m0.233s 
user 0m0.153s 
sys 0m0.080s 
[root@localhostphpperf]# time php echo1.php > /dev/null
real 0m0.234s 
user 0m0.159s 
sys 0m0.073s 
[root@localhostphpperf]# time phpecho.php> /dev/null
real 0m0.203s 
user 0m0.130s 
sys 0m0.072s 
[root@localhostphpperf]# time phpecho.php> /dev/null
real 0m0.203s 
user 0m0.128s 
sys 0m0.075s

在 PHP5.3 版中效率差距10%以上。而在 PHP5.4 以上的版本中，区别不大，如下是 PHP7 中的运行效率。

[root@localhostphpperf]# time php7 echo.php> /dev/null
real 0m0.151s 
user 0m0.088s 
sys 0m0.062s 
[root@localhostphpperf]# time php7 echo.php> /dev/null
real 0m0.145s 
user 0m0.084s 
sys 0m0.061s
[root@localhostphpperf]# time php7 echo1.php > /dev/null
real 0m0.140s 
user 0m0.075s 
sys 0m0.064s 
[root@localhostphpperf]# time php7 echo1.php > /dev/null
real 0m0.146s 
user 0m0.077s 
sys 0m0.069s

正如浏览器前端的一些优化准则一样，没有啥特别通用的原则，往往根据不同的情况和版本，规则也会存在不同。

2.2、require 还是 require_once？

在一些常规的优化规则中，会提到，建议使用 require_ once 而不是 require，现由是 require_ once 会去检测是否重复，而 require 则不需要重复检测。

在大量不同文件的包含中，require_ once 略慢于 require。但是 require_ once 的检测是一项内存中的行为，也就是说即使有数个需要加载的文件，检测也只是内存中的比较。而 require 的每次重新加载，都会从文件系统中去读取分析。因而 require_ once 会比 require 更佳。咱们也使用一个例子来看一下。

str.php
global$str;
$str= "China has a large population";
require.php
for($i=0; $i<p>上面的例子，在 PHP7 中，require_ once.php 的运行速度是 require.php 的30倍！在其他版本也能得到大致相同的结果。</p><pre class="brush:php;toolbar:false">[root@localhostphpperf]# time php7 require.php
real 0m1.712s 
user 0m1.126s 
sys 0m0.569s 
[root@localhostphpperf]# time php7 require.php
real 0m1.640s 
user 0m1.113s 
sys 0m0.515s 
[root@localhostphpperf]# time php7 require_once.php
real 0m0.066s 
user 0m0.063s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 require_once.php
real 0m0.057s 
user 0m0.052s 
sys 0m0.004s

从上可以看到，如果存在大量的重复加载的话，require_ once 明显优于 require，因为重复的文件不再有 IO 操作。即使不是大量重复的加载，也建议使用 require_ once，因为在一个程序中，一般不会存在数以千百计的文件包含，100次内存比较的速度差距，一个文件包含就相当了。

2.3、单引号还是双引号？

单引号，还是双引号，是一个问题。一般的建议是能使用单引号的地方，就不要使用双引号，因为字符串中的单引号，不会引起解析，从而效率更高。那来看一下实际的差别。

classUser
{
private $uid;
private $username;
private $age;
function  __construct($uid, $username,$age){
$this->uid= $uid;
$this->username = $username;
$this->age = $age;
    }
function getUserInfo()
    {
return "UID:".$this->uid." UserName:".$this->username." Age:".$this->age;
    }
function getUserInfoSingle()
    {
return 'UID:'.$this->uid.' UserName:'.$this->username.' Age'.$this->age;
    }
function getUserInfoOnce()
    {
return "UID:{$this->uid}UserName:{$this->username} Age:{$this->age}";
    }
function getUserInfoSingle2()
    {
return 'UID:{$this->uid} UserName:{$this->username} Age:{$this->age}';
    }
}
for($i=0; $igetUserInfoSingle();
}

在上面的 User 类中，有四个不同的方法,完成一样的功能，就是拼接信息返回，看看这四个不同的方法的区别。

第一个、getUserInfo ，使用双引号和属性相拼接

[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.670s 
user 0m0.665s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.692s 
user 0m0.689s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.683s 
user 0m0.672s 
sys 0m0.004s

第二个、getUserInfoSingle ，使用单引号和属性相拼接

[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.686s 
user 0m0.683s 
sys 0m0.001s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.671s 
user 0m0.666s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.669s 
user 0m0.666s 
sys 0m0.002s

可见在拼接中，单双引号并无明显差别。

第三个、getUserInfoOnce，不再使用句号.连接，而是直接引入在字符串中解析。

[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.564s 
user 0m0.556s 
sys 0m0.006s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.592s 
user 0m0.587s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.563s 
user 0m0.559s 
sys 0m0.003s

从上面可见，速度提高了0.06s-0.10s，有10%-20%的效率提升。可见连缀效率更低一些。

第四个、getUserInfoSingle2 虽然没有达到我们真正想要的效果，功能是不正确的，但是在字符串中，不再需要解析变量和获取变量值，所以效率确实有大幅度提升。

[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.379s 
user 0m0.375s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.399s 
user 0m0.394s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.377s 
user 0m0.371s 
sys 0m0.004s

效率确实有了大的提升，快了50%。

那么这个快，是由于不需要变量引用解析带来的，还是只要加入$天然的呢？我们再试着写了一个方法。

functiongetUserInfoSingle3()
{
return "UID:{\$this->uid} UserName:{\$this->username} Age:{\$this->age}";
}

得到如下运行时间：

[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.385s 
user 0m0.381s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.382s 
user 0m0.380s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php
real 0m0.386s 
user 0m0.380s 
sys 0m0.004s

发现转义后的字符串，效率跟单引号是一致的，从这里也可以看见，单引号还是双引号包含，如果不存在需要解析的变量，几乎没有差别。如果有需要解析的变量，你也不能光用单引号，要么使用单引号和连缀，要么使用内部插值，所以在这条规则上，不用太过纠结。

2.4、错误应该打开还是关闭？

在 PHP 中，有多种错误消息，错误消息的开启是否会带来性能上的影响呢？从直觉觉得，由于错误消息，本身会涉及到 IO 输出，无论是输出到终端或者 error_log，都是如此，所以肯定会影响性能。我们来看看这个影响有多大。

error_reporting(E_ERROR);
for($i=0; $i<p>在上面的代码中，我们涉及到一个不存在的变量，所以会报出 Notice 错误:</p><pre class="brush:php;toolbar:false">Notice: Undefined variable: PHP 中的垃圾回收机制，仅仅在循环回收算法确实运行时会有时间消耗上的增加。但是在平常的 in xxxx/string2.php on line 10

如果把 E_ ERROR 改成 E_ ALL 就能看到大量的上述错误输出。

我们先执行 E_ ERROR 版，这个时候没有任何错误日志输出。得到如下数据：

[root@localhostphpperf]# time php7 string2.php
real 0m0.442s 
user 0m0.434s 
sys 0m0.005s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string2.php
real 0m0.487s 
user 0m0.484s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string2.php
real 0m0.476s 
user 0m0.471s 
sys 0m0.003s

再执行 E_ ALL 版，有大量的错误日志输出，我们把输出重定向到/dev/null

[root@localhostphpperf]# time php7 string2.php > /dev/null
real 0m0.928s 
user 0m0.873s 
sys 0m0.051s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string2.php > /dev/null
real 0m0.984s 
user 0m0.917s 
sys 0m0.064s 
[root@localhostphpperf]# time php7 string2.php > /dev/null
real 0m0.945s 
user 0m0.887s 
sys 0m0.056s

可见慢了将近一倍。

如上可见，即使输出没有正式写入文件，错误级别打开的影响也是巨大的。在线上我们应该将错误级别调到 E_ ERROR 这个级别，同时将错误写入 error_ log，既减少了不必要的错误信息输出，又避免泄漏路径等信息，造成安全隐患。

2.5、正则表达式和普通字符串操作

在字符串操作中，有一条常见的规则，即是能使用普通字符串操作方法替代的，就不要使用正则表达式来处理，用 C 语言操作 PCRE 做过正则表达式处理的童鞋应该清楚，需要先 compile，再 exec，也就是说是一个相对复杂的过程。现在就比较一下两者的差别。

对于简单的分隔，我们可以使用 explode 来实现，也可以使用正则表达式，比如下面的例子：

ini_set("precision", 16);
function microtime_ex()
{
list($usec, $sec) = explode(" ", microtime());
return $sec+$usec;
}
for($i=0; $i耗时在0.93-1S之间。
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring.php
real 0m0.941s 
user 0m0.931s 
sys 0m0.007s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring.php
real 0m0.986s 
user 0m0.980s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring.php
real 0m1.004s 
user 0m0.998s 
sys 0m0.003s
我们再将分隔语句替换成：
list($usec, $sec) = preg_split("#\s#", microtime());
得到如下数据，慢了近10-20%。
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring1.php
real 0m1.195s 
user 0m1.182s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring1.php
real 0m1.222s 
user 0m1.217s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring1.php
real 0m1.101s 
user 0m1.091s 
sys 0m0.005s
再将语句替换成：
list($usec, $sec) = preg_split("#\s+#", microtime());
即匹配一到多个空格，并没有太多的影响。除了分隔外，查找我们也来看一个例子。
第一段代码：
$str= "China has a Large population";
for($i=0; $i<p>第二段代码：</p><pre class="brush:php;toolbar:false">$str= "China has a large population";
for($i=0; $i<p>这两段代码达到的效果相同，都是查找字符串中有无 l 或者 L 字符。</p><p>在 PHP 7 下运行效果如下：</p><pre class="brush:php;toolbar:false">[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring2.php
real 0m0.172s 
user 0m0.167s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring2.php
real 0m0.199s 
user 0m0.196s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring3.php
real 0m0.185s 
user 0m0.182s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring3.php
real 0m0.184s 
user 0m0.181s 
sys 0m0.003s
两者区别不大。再看看在 PHP5.6 中的表现。
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring2.php
real 0m0.470s 
user 0m0.456s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring2.php
real 0m0.506s 
user 0m0.500s 
sys 0m0.005s 
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring3.php
real 0m0.348s 
user 0m0.342s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring3.php
real 0m0.376s 
user 0m0.364s 
sys 0m0.003s
可见在 PHP 5.6 中表现还是非常明显的，使用正则表达式慢了20%。PHP7 难道是对已使用过的正则表达式做了缓存？我们调整一下代码如下：
$str= "China has a Large population";
for($i=0; $i<p>这是一个动态编译的 pattern。</p><pre class="brush:php;toolbar:false">$str= "China has a large population";
for($i=0; $i<p>在 PHP7 中，得到了如下结果：</p><pre class="brush:php;toolbar:false">[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring2.php
real 0m0.351s 
user 0m0.346s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring2.php
real 0m0.359s 
user 0m0.352s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring3.php
real 0m0.375s 
user 0m0.369s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring3.php
real 0m0.370s 
user 0m0.365s 
sys 0m0.005s
可见两者并不明显。而在 PHP 5.6 中，同样的代码：
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring2.php
real 0m1.022s 
user 0m1.015s 
sys 0m0.005s 
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring2.php
real 0m1.049s 
user 0m1.041s 
sys 0m0.005s 
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring3.php
real 0m0.923s 
user 0m0.821s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php56 pregstring3.php
real 0m0.838s 
user 0m0.831s 
sys 0m0.004s
在 PHP 5.6 中，stripos 版明显要快于正则表达式版，由上两例可见，PHP7对正则表达式的优化还是相当惊人的。其次也建议，能用普通字符串操作的地方，可以避免使用正则表达式。因为在其他版本中，这个规则还是适用的。某 zend 大牛官方的分享给出如下数据：

stripos(‘http://’, $website) 速度是preg_match(‘/http:\/\//i’, $website) 的两倍
ctype_alnum()速度是preg_match(‘/^\s*$/’)的5倍;
“if ($test == (int)$test)” 比 preg_match(‘/^\d*$/’)快5倍

可以相见，正则表达式是相对低效的。

2.6、数组元素定位查找

在数组元素的查找中，有一个关键的注意点就是数组值和键的查找速度，差异非常大。了解过 PHP 扩展开发的朋友，应该清楚，数组在底层其实是 Hash 表。所以键是以快速定位的，而值却未必。下面来看例子。

首先们构造一个数组：

$a= array();
for($i=0;$i<p>在这个数组中，我们测试查找值和查找键的效率差别。</p><p>第一种方法用 array_ search，第二种用 array_ key_ exists，第三种用 isset 语法结构。 代码分别如下：</p><pre class="brush:php;toolbar:false">//查找值
foreach($a as $i)
{
array_search($i, $a);
}
//查找键
foreach($a as $i)
{
array_key_exists($i, $a);
}
//判定键是否存在
foreach($a as $i)
{
if(isset($a[$i]));
}

运行结果如下：

[root@localhostphpperf]# time php7 array.php
real 0m9.026s 
user 0m8.965s 
sys 0m0.007s 
[root@localhostphpperf]# time php7 array.php
real 0m9.063s 
user 0m8.965s 
sys 0m0.005s 
[root@localhostphpperf]# time php7 array1.php
real 0m0.018s 
user 0m0.016s 
sys 0m0.001s 
[root@localhostphpperf]# time php7 array1.php
real 0m0.021s 
user 0m0.015s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 array2.php
real 0m0.020s 
user 0m0.014s 
sys 0m0.006s 
[root@localhostphpperf]# time php7 array2.php
real 0m0.016s 
user 0m0.009s 
sys 0m0.006s

由上例子可见，键值查找的速度比值查找的速度有百倍以上的效率差别。因而如果能用键值定位的地方，尽量用键值定位，而不是值查找。

2.7、对象与数组

在 PHP 中，数组就是字典，字典可以存储属性和属性值，而且无论是键还是值，都不要求数据类型统一，所以对象数据存储，既能用对象数据结构的属性存储数据，也能使用数组的元素存储数据。那么两者有何差别呢？

使用对象：

classUser
{
public $uid;
public $username;
public $age;
function getUserInfo()
    {
return "UID:".$this->uid." UserName:".$this->username." Age:".$this->age;
    }
}
for($i=0; $iuid= $i;
$user->age = $i%100;
$user->username="User".$i;
$user->getUserInfo();
}

使用数组：

functiongetUserInfo($user)
{
return "UID:".$user['uid']." UserName:".$user['username']." Age:".$user['age'];
}
for($i=0; $i$i,"age" =>$i%100,"username"=>"User".$i);
getUserInfo($user);
}

我们分别在 PHP5.3、PHP 5.6 和 PHP 7 中运行这两段代码。

[root@localhostphpperf]# time phpobject.php
real 0m2.144s 
user 0m2.119s 
sys 0m0.009s 
[root@localhostphpperf]# time phpobject.php
real 0m2.106s 
user 0m2.089s 
sys 0m0.013s 
[root@localhostphpperf]# time php object1.php
real 0m1.421s 
user 0m1.402s 
sys 0m0.016s 
[root@localhostphpperf]# time php object1.php
real 0m1.431s 
user 0m1.410s 
sys 0m0.012s

在 PHP 5.3 中，数组版比对象版快了近30%。

[root@localhostphpperf]# time php56 object.php
real 0m1.323s 
user 0m1.319s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php56 object.php
real 0m1.414s 
user 0m1.400s 
sys 0m0.006s 
[root@localhostphpperf]# time php56 object1.php
real 0m1.356s 
user 0m1.352s 
sys 0m0.002s 
[root@localhostphpperf]# time php56 object1.php
real 0m1.364s 
user 0m1.349s 
sys 0m0.006s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object.php
real 0m0.642s 
user 0m0.638s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object.php
real 0m0.606s 
user 0m0.602s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object1.php
real 0m0.615s 
user 0m0.613s 
sys 0m0.000s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object1.php
real 0m0.615s 
user 0m0.611s 
sys 0m0.003s

到了 PHP 5.6 和 PHP7 中，两个版本基本没有差别，而在 PHP7 中的速度是 PHP5.6 中的2倍。在新的版本中，差别已几乎没有，那么为了清楚起见我们当然应该声明类，实例化类来存储对象数据。

2.8、getter 和 setter

从 Java 转过来学习 PHP 的朋友，在对象声明时，可能习惯使用 getter 和 setter，那么，在 PHP 中，使用 getter 和 setter 是否会带来性能上的损失呢？同样，先上例子。

无 setter版：

classUser
{
public $uid;
public $username;
public $age;
function getUserInfo()
    {
return "UID:".$this->uid." UserName:".$this->username." Age:".$this->age;
    }
}
for($i=0; $iuid= $i;
$user->age = $i%100;
$user->username="User".$i;
$user->getUserInfo();
}

有 setter版：

classUser
{
public $uid;
private $username;
public $age;
function setUserName($name)
    {
$this->username = $name;
    }
function getUserInfo()
    {
return "UID:".$this->uid." UserName:".$this->username." Age:".$this->age;
    }
}
for($i=0; $iuid= $i;
$user->age = $i%100;
$user->setUserName("User".$i);
$user->getUserInfo();
}

这里只增加了一个 setter。运行结果如下：

[root@localhostphpperf]# time php7 object.php
real 0m0.607s 
user 0m0.602s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object.php
real 0m0.598s 
user 0m0.596s 
sys 0m0.000s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object2.php
real 0m0.673s 
user 0m0.669s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object2.php
real 0m0.668s 
user 0m0.664s 
sys 0m0.004s

从上面可以看到，增加了一个 setter，带来了近10%的效率损失。可见这个性能损失是相当大的，在 PHP 中，我们没有必要再来做 setter 和 getter了。需要引用的属性，直接使用即可。

2.9、类属性该声明还是不声明

PHP 本身支持属性可以在使用时增加，也就是不声明属性，可以在运行时添加属性。那么问题来了，事先声明属性与事后增加属性，是否会有性能上的差别。这里也举一个例子探讨一下。

事先声明了属性的代码就是2.8节中，无 setter 的代码，不再重复。而无属性声明的代码如下：

classUser
{ 
function getUserInfo()
    {
return "UID:".$this->uid." UserName:".$this->username." Age:".$this->age;
    }
}
for($i=0; $iuid= $i;
$user->age = $i%100;
$user->username="User".$i;
$user->getUserInfo();
}

两段代码，运行结果如下：

[root@localhostphpperf]# time php7 object.php
real 0m0.608s 
user 0m0.604s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object.php
real 0m0.615s 
user 0m0.605s 
sys 0m0.003s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object3.php
real 0m0.733s 
user 0m0.728s 
sys 0m0.004s 
[root@localhostphpperf]# time php7 object3.php
real 0m0.727s 
user 0m0.720s 
sys 0m0.004s

从上面的运行可以看到，无属性声明的代码慢了20%。可以推断出来的就是对于对象的属性，如果事先知道的话，我们还是事先声明的好，这一方面是效率问题，另一方面，也有助于提高代码的可读性呢。

2.10、图片操作 API 的效率差别

在图片处理操作中，一个非常常见的操作是将图片缩放成小图。缩放成小图的办法有多种，有使用 API 的，有使用命令行的。在 PHP 中，有 iMagick 和 gmagick 两个扩展可供操作，而命令行则一般使用 convert 命令来处理。我们这里来讨论使用 imagick 扩展中的 API 处理图片的效率差别。

先上代码：

function imagick_resize($filename, $outname)
{
$thumbnail = new Imagick($filename);
$thumbnail->resizeImage(200, 200, imagick::FILTER_LANCZOS, 1);
$thumbnail->writeImage($outname);
unset($thumbnail);
}
function imagick_scale($filename, $outname)
{
$thumbnail = new Imagick($filename);
$thumbnail->scaleImage(200, 200);
$thumbnail->writeImage($outname);
unset($thumbnail);
}
function convert($func)
{
$cmd= "find /var/data/ppt |grep jpg";
$start = microtime(true);
exec($cmd, $files);
$index = 0;
foreach($files as $key =>$filename)
    {
$outname= " /tmp/$func"."_"."$key.jpg";
$func($filename, $outname);
$index++;
    }
$end = microtime(true);
echo "$func $index files: " . ($end- $start) . "s\n";
}
convert("imagick_resize");
convert("imagick_scale");

在上面的代码中，我们分别使用了 resizeImage 和 scaleImage 来进行图片的压缩，压缩的是常见的 1-3M 之间的数码相机图片，得到如下运行结果：

[root@localhostphpperf]# php55 imagick.php
imagick_ resize 169 files: 5.0612308979034s 
imagick_ scale 169 files: 3.1105840206146s
[root@localhostphpperf]# php55 imagick.php
imagick_ resize 169 files: 4.4953861236572s 
imagick_ scale 169 files: 3.1514940261841s
[root@localhostphpperf]# php55 imagick.php
imagick_ resize 169 files: 4.5400381088257s 
imagick_ scale 169 files: 3.2625908851624s

169张图片压缩，使用 resizeImage 压缩，速度在4.5S以上，而使用 scaleImage 则在 3.2S 左右，快了将近50%，压缩的效果，用肉眼看不出明显区别。当然 resizeImage 的控制能力更强，不过对于批量处理而言，使用 scaleImage 是更好的选择，尤其对头像压缩这种频繁大量的操作。本节只是例举了图片压缩 API 作为例子，也正像 explode 和 preg_ split 一样，在 PHP 中，完成同样一件事情，往往有多种手法。建议采用效率高的做法。

以上就是关于 PHP 开发的10个方面的对比，这些点涉及到 PHP 语法、写法以及 API 的使用。有些策略随着 PHP 的发展，有的已经不再适用，有些策略则会一直有用。

有童鞋也许会说，在现实的开发应用中，上面的某些观点和解决策略，有点「然并卵」。为什么这么说呢？因为在一个程序的性能瓶颈中，最为核心的瓶颈，往往并不在 PHP 语言本身。即使是跟 PHP 代码中暴露出来的性能瓶颈，也常在外部资源和程序的不良写法导致的瓶颈上。于是为了做好性能分析，我们需要向 PHP 的上下游戏延伸，比如延伸到后端的服务上去，比如延伸到前端的优化规则。在这两块，都有了相当多的积累和分析，雅虎也据此提出了多达35条前端优化规则，这些同 PHP 本身的性能分析构成了一个整体，就是降低用户的访问延时。

所以前面两部分所述的性能分析，只是有助于大家了解 PHP 开发本身，写出更好的 PHP 程序，为你成为一个资深的 PHP 程序员打下基础，对于实际生产中程序的效率提升，往往帮助也不是特别显著，因为大家也看到，在文章的实例中，很多操作往往是百万次才能看出明显的性能差别。在现实的页面中，每一个请求很快执行完成，对这些基础代码的调用，往往不会有这么多次调用。不过了解这些，总是好的。

那么，对于一个程序而言，其他的性能瓶颈可能存在哪里？我们将深入探讨。所以在本系列的下两篇，我们将探讨 PHP 程序的外围效源的效率问题和前端效率问题，敬请期待。

以上就介绍了PHP 性能分析与实验：性能的微观分析，包括了方面的内容，希望对PHP教程有兴趣的朋友有所帮助。

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