PHP 성능 분석 및 실험: 미세한 성능 분석
- WBOY원래의
- 2016-07-29 09:15:231365검색
이전 기사에서는 PHP의 성능을 세 가지 측면에서 논의했습니다. PHP는 해석된 언어, 동적 언어, 기본 구현입니다. 이 기사에서는 PHP의 미시적 수준에 대해 자세히 살펴보고 코드를 사용하고 작성하는 동안 주의와 개선이 필요할 수 있는 PHP의 성능 측면을 이해해 보겠습니다.
분석을 시작하기 전에 성능 분석과 관련된 몇 가지 기능을 숙지해야 합니다. 이러한 기능을 통해 프로그램 성능을 더 잘 분석하고 평가할 수 있습니다.
1. 성능 분석 관련 함수 및 명령어
1.1 시간 측정 기능
보통 time() 함수를 사용하는데, 그러나 반환되는 것은 초 수입니다. 특정 코드 조각의 내부 성능 분석의 경우 초 단위의 정확도로는 충분하지 않습니다. 따라서 마이크로타임 기능을 사용하세요. 마이크로타임 함수는 두 가지 형식을 반환할 수 있습니다. 하나는 문자열 형식이고 다른 하나는 부동 소수점 숫자 형식입니다. 그러나 기본적으로 반환되는 정밀도는 소수점 이하 4자리에 불과하다는 점에 유의해야 합니다. 더 높은 정확도를 얻으려면 정밀도를 구성해야 합니다.
마이크로타임을 사용한 결과는 다음과 같습니다.
$start= microtime(true); echo $start."/n"; $end = microtime(true); echo $end."/n"; echo ($end-$start)."/n";
출력은 다음과 같습니다.
bash-3.2# phptime.php 1441360050.3286 1441360050.3292 0.00053000450134277
코드 앞에 한 줄을 추가합니다.
ini_set("precision", 16);
출력은 다음과 같습니다.
bash-3.2# phptime.php 1441360210.932628 1441360210.932831 0.0002031326293945312
마이크로타임 내부 통계 외에도 getrusage를 사용하여 사용자 모드 기간을 얻을 수도 있습니다. 실제 작업에서 시간 명령은 전체 프로그램의 실행 시간을 계산하는 데에도 일반적으로 사용됩니다. 이를 여러 번 실행하거나 코드를 수정하면 서로 다른 시간 길이를 얻어 효율성의 차이를 얻을 수 있습니다. 구체적인 사용법은 다음과 같습니다. time phptime.php 프로그램이 완료된 후 정상적으로 종료되고 종료되는지 여부에 관계없이 관련 통계가 있습니다.
bash-3.2# time phptime.php 1441360373.150756 1441360373.150959 0.0002031326293945312 real 0m0.186s user 0m0.072s sys 0m0.077s
이 기사에서 논의된 성능 문제로 인해 우리는 코드에 시간 통계 코드가 존재하지 않도록 하기 위해 종종 수백만 번의 호출 후 격차와 추세를 분석합니다. 시간 명령은 나중에.
1.2. 메모리 사용량 관련 함수
메모리 사용량을 분석하는 함수는 memory_get_usage와 memory_get_peak_usage 두 가지가 있습니다. 즉, 현재 사용량 메모리는 피크 기간 동안 지금까지 사용된 메모리를 가져옵니다. 사용된 메모리는 바이트 단위입니다.
$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";
출력되는 내용은 다음과 같습니다.
bash-3.2# phphelloworld.php Hello,world! 224400 224568 168 227424
보시다시피 프로그램 중간에 한 문장만 출력되더라도 변수 저장 공간을 더하면 168바이트가 됩니다. 메모리가 소모됩니다.
동일한 프로그램에 대해 서로 다른 PHP 버전의 메모리 사용량은 동일하지 않거나 매우 다릅니다.
$baseMemory= memory_get_usage();
class User
{
private $uid;
function __construct($uid)
{
$this->uid= $uid;
}
}
for($i=0;$i<100000;$i++)
{
$obj= new User($i);
if ( $i% 10000 === 0 )
{
echo sprintf( '%6d: ', $i), memory_get_usage(), " bytes/n";
}
}
echo " peak: ",memory_get_peak_usage(true), " bytes/n";PHP 5.2에서 메모리 사용량은 다음과 같습니다.
[root@localhostphpperf]# php52 memory.php 0: 93784 bytes 10000: 93784 bytes …… 80000: 93784 bytes 90000: 93784 bytes peak: 262144 bytes
PHP 5.3에서 메모리 사용량은 다음과 같습니다
[root@localhostphpperf]# phpmemory.php 0: 634992 bytes 10000: 634992 bytes …… 80000: 634992 bytes 90000: 634992 bytes peak: 786432 bytes
PHP 5.3의 메모리 사용량은 다음과 같습니다. 좀 더 거칠습니다.
PHP 5.4 – 5.6은 일부 최적화를 제외하고 거의 동일합니다.
[root@localhostphpperf]# php56 memory.php 0: 224944 bytes 10000: 224920 bytes …… 80000: 224920 bytes 90000: 224920 bytes peak: 262144 bytes
PHP 7을 소량 사용하면 최대 메모리 사용량이 많이 늘어납니다.
[root@localhostphpperf]# php7 memory.php 0: 353912 bytes 10000: 353912 bytes …… 80000: 353912 bytes 90000: 353912 bytes peak: 2097152 bytes
위에서 볼 수 있듯이 위에서 사용된 PHP는 100,000번의 초기화 이후에는 객체 초기화가 증가해도 메모리 사용량이 증가하지 않는 비교적 좋은 가비지 수집 메커니즘을 가지고 있습니다. PHP7은 최대 메모리 사용량이 거의 2M에 달합니다.
또 다른 예를 살펴보겠습니다. 위 코드를 기반으로 다음과 같이 한 줄을 추가합니다.
$obj->self = $obj;
코드는 다음과 같습니다.
$baseMemory= memory_get_usage();
class User
{
private $uid;
function __construct($uid)
{
$this->uid= $uid;
}
}
for($i=0;$i<100000;$i++)
{
$obj= new User($i);
$obj->self = $obj;
if ( $i% 5000 === 0 )
{
echo sprintf( '%6d: ', $i), memory_get_usage(), " bytes/n";
}
}
echo " peak: ",memory_get_peak_usage(true), " bytes/n";
At 이번에는 메모리 사용량을 살펴보겠습니다. 가운데 표의 주요 부분은 메모리 사용량(바이트)입니다.
차트는 다음과 같습니다.
PHP 5.2에는 적절한 가비지 수집 메커니즘이 없으므로 더 많은 오류가 발생합니다. 그리고 더 많은 메모리 사용량. 5.3 이후에는 메모리 재활용 메커니즘으로 인해 메모리가 일정 범위에서 안정적으로 유지됩니다. 그리고 PHP7이 가장 적은 메모리를 사용한다는 것도 알 수 있습니다. PHP 5.2 그래픽을 제거한 후에는 대비가 더욱 분명해졌습니다.
PHP7은 알고리즘 효율성을 크게 향상시켰을 뿐만 아니라 대규모 메모리 사용을 크게 최적화했음을 알 수 있습니다(작은 프로그램의 최대 메모리 비율에도 불구하고). 기록 버전은 더 많은 메모리를 사용합니다).
1.3. 가비지 수집 관련 기능
PHP에서는 가비지 수집을 명시적으로 끄거나 켤 수 있습니다. zend_gc=. 끄면 가비지 수집을 끌 수 있습니다. 기본적으로 켜져 있습니다. 또 다른 방법은 각각 gc _enable() 및 gc _disable() 함수를 통해 가비지 수집을 켜고 끄는 것입니다.
예를 들어 위의 예를 바탕으로 가비지 컬렉션을 끄면 다음과 같은 데이터 테이블과 차트를 얻을 수 있습니다.
코드는 다음과 같습니다.
gc_disable();
$baseMemory= memory_get_usage();
class User
{
private $uid;
function __construct($uid)
{
$this->uid= $uid;
}
}
for($i=0;$i<100000;$i++)
{
$obj= new User($i);
$obj->self = $obj;
if ( $i% 5000 === 0 )
{
echo sprintf( '%6d: ', $i), memory_get_usage(), " bytes/n";
}
}
echo " peak: ",memory_get_peak_usage(true), " bytes/n";
PHP 5.3, PHP5.4, PHP5.5, PHP5.6, PHP7에서 각각 실행하여 다음과 같은 메모리 사용량 통계표를 얻습니다.
图表如下，PHP7 还是内存使用效率最优的。
从上面的例子也可以看出来，尽管在第一个例子中，PHP7 的高峰内存使用数是最多的，但是当内存使用得多时，PHP7 的内存优化就体现出来了。
这里值得一提的是垃圾回收，尽管会使内存减少，但是会导致速度降低，因为垃圾回收也是需要消耗 CPU 等其他系统资源的。Composer 项目就曾经因为在计算依赖前关闭垃圾回收，带来成倍性能提升，引发广大网友关注。详见：
https://github.com/composer/composer/commit/ac676f47f7bbc619678a29deae097b6b0710b799
在常见的代码和性能分析中，出了以上三类函数之外，还常使用的有堆栈跟踪函数、输出函数，这里不再赘述。
二、PHP 性能分析10则
下面我们根据小程序来验证一些常见的性能差别。
2.1、使用 echo 还是 print
在有的建议规则中，会建议使用 echo ，而不使用 print。说 print 是函数，而 echo 是语法结构。实际上并不是如此，print 也是语法结构，类似的语法结构，还有多个，比如 list、isset、require 等。不过对于 PHP 7 以下 PHP 版本而言，两者确实有性能上的差别。如下两份代码：
for($i=0; $i<1000000; $i++)
{
echo("Hello,World!");
}
for($i=0; $i<1000000; $i++)
{
print ("Hello,World!");
}在 PHP 5.3 中运行速度分别如下（各2次）：
[root@localhostphpperf]# time php echo1.php > /dev/null real 0m0.233s user 0m0.153s sys 0m0.080s [root@localhostphpperf]# time php echo1.php > /dev/null real 0m0.234s user 0m0.159s sys 0m0.073s [root@localhostphpperf]# time phpecho.php> /dev/null real 0m0.203s user 0m0.130s sys 0m0.072s [root@localhostphpperf]# time phpecho.php> /dev/null real 0m0.203s user 0m0.128s sys 0m0.075s
在 PHP5.3 版中效率差距10%以上。而在 PHP5.4 以上的版本中，区别不大，如下是 PHP7 中的运行效率。
[root@localhostphpperf]# time php7 echo.php> /dev/null real 0m0.151s user 0m0.088s sys 0m0.062s [root@localhostphpperf]# time php7 echo.php> /dev/null real 0m0.145s user 0m0.084s sys 0m0.061s [root@localhostphpperf]# time php7 echo1.php > /dev/null real 0m0.140s user 0m0.075s sys 0m0.064s [root@localhostphpperf]# time php7 echo1.php > /dev/null real 0m0.146s user 0m0.077s sys 0m0.069s
正如浏览器前端的一些优化准则一样，没有啥特别通用的原则，往往根据不同的情况和版本，规则也会存在不同。
2.2、require 还是 require_once？
在一些常规的优化规则中，会提到，建议使用 require_ once 而不是 require，现由是 require_ once 会去检测是否重复，而 require 则不需要重复检测。
在大量不同文件的包含中，require_ once 略慢于 require。但是 require_ once 的检测是一项内存中的行为，也就是说即使有数个需要加载的文件，检测也只是内存中的比较。而 require 的每次重新加载，都会从文件系统中去读取分析。因而 require_ once 会比 require 更佳。咱们也使用一个例子来看一下。
str.php
global$str;
$str= "China has a large population";
require.php
for($i=0; $i<100000; $i++) {
require "str.php";
}
require_once.php
for($i=0; $i<100000; $i++) {
require_once"str.php";
}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。
[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; $i<1000000;$i++) {
$user = new User($i, "name".$i, $i%100);
$user->getUserInfoSingle();
}
在上面的 User 类中，有四个不同的方法,完成一样的功能，就是拼接信息返回，看看这四个不同的方法的区别。
第一个、getUserInfo ，使用双引号和属性相拼接
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.670s user 0m0.665s sys 0m0.002s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.692s user 0m0.689s sys 0m0.002s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.683s user 0m0.672s sys 0m0.004s
第二个、getUserInfoSingle ，使用单引号和属性相拼接
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.686s user 0m0.683s sys 0m0.001s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.671s user 0m0.666s sys 0m0.003s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.669s user 0m0.666s sys 0m0.002s
可见在拼接中，单双引号并无明显差别。
第三个、getUserInfoOnce，不再使用句号.连接，而是直接引入在字符串中解析。
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.564s user 0m0.556s sys 0m0.006s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.592s user 0m0.587s sys 0m0.004s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.563s user 0m0.559s sys 0m0.003s
从上面可见，速度提高了0.06s-0.10s，有10%-20%的效率提升。可见连缀效率更低一些。
第四个、getUserInfoSingle2 虽然没有达到我们真正想要的效果，功能是不正确的，但是在字符串中，不再需要解析变量和获取变量值，所以效率确实有大幅度提升。
[root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.379s user 0m0.375s sys 0m0.003s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.399s user 0m0.394s sys 0m0.003s [root@localhostphpperf]# time php7 string.php real 0m0.377s user 0m0.371s sys 0m0.004s
效率确实有了大的提升，快了50%。
那么这个快，是由于不需要变量引用解析带来的，还是只要加入$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; $i<1000000;$i++) {
$str= "通常，$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(更小的)脚本中应根本就没有性能影响。
然而，在平常脚本中有循环回收机制运行的情况下，内存的节省将允许更多这种脚本同时运行在你的服务器上。因为总共使用的内存没达到上限。";
}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:
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<1000000; $i++) {
microtime_ex();
}耗时在0.93-1S之间。
[root@localhostphpperf]# time php7 pregstring.php real 0m0.941s user 0m0.931s sys 0m0.007s [root@localhostphpperf]# time php7 pregstring.php real 0m0.986s user 0m0.980s sys 0m0.004s [root@localhostphpperf]# time php7 pregstring.php real 0m1.004s user 0m0.998s sys 0m0.003s
我们再将分隔语句替换成：
list($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<1000000; $i++) {
if(preg_match("#l#i", $str))
{
}
}第二段代码：
$str= "China has a large population";
for($i=0; $i<1000000; $i++) {
if(stripos($str, "l")!==false)
{
}
}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。
在 PHP 7 下运行效果如下：
[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<1000000; $i++) {
$pattern = "#".chr(ord('a')+$i%26)."#i";
if($ret = preg_match($pattern, $str)!==false)
{
}
}这是一个动态编译的 pattern。
$str= "China has a large population";
for($i=0; $i<1000000; $i++) {
$pattern = "".chr(ord('a')+$i%26)."";
if($ret = stripos($str, $pattern)!==false)
{
}
}在 PHP7 中，得到了如下结果：
[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;$i<100000;$i++){
$a[$i] = $i;
}在这个数组中，我们测试查找值和查找键的效率差别。
第一种方法用 array_ search，第二种用 array_ key_ exists，第三种用 isset 语法结构。 代码分别如下：
//查找值
foreach($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; $i<1000000;$i++) {
$user = new User();
$user->uid= $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; $i<1000000;$i++) {
$user = array("uid"=>$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; $i<1000000;$i++) {
$user = new User();
$user->uid= $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; $i<1000000;$i++) {
$user = new User();
$user->uid= $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; $i<1000000;$i++) {
$user = new User();
$user->uid= $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。