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PHP如何最佳化以提高高並發能力?

青灯夜游
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2022-08-22 10:35:484082瀏覽

用於生產環境中的PHP需要對其進行最佳化,讓PHP本身發揮更好的效能,除了寫好PHP程式碼,還要配置好php-fpm以及php.ini調優。本文從記憶體、OPcache、上傳、會話以及安全性等方面來講解php.ini的設定調優。

PHP如何最佳化以提高高並發能力?

PHP相對其他的編譯性語言,最大的缺點是每次要求都會去做一些模組解析,而真正執行的是work進程。 work進程的開啟需要消耗更多的資源。同時,來一個請求都會去重新解析一些程式碼,導致重複解析。

對於PHP的最佳化,可以重點充這方面去考慮進行最佳化。

內存最佳化

運行PHP 時需要關心每個PHP 進程要使用多少內存,php.ini 中的memory_limit設定用於設定單一PHP 進程可以使用的系統記憶體最大值。

這個設定的預設值是128M,這對於大多數中小型PHP 應用來說或許合適,不過,如果運行的是微型PHP 應用,可以降低這個值,以便節省系統資源,反之,如果運行的是記憶體集中型PHP 應用,可以增加這個值。這個值的大小由可用的系統內存決定,確定給PHP 分配多少值是一門藝術,決定給PHP 分配多少內存,以及能負擔起多少個PHP-FPM 進程時,可以根據以下維度信息進行判斷:

  • 總共可以分配給PHP 多少記憶體?以一個 2G 記憶體的 VPS 為例,這台裝置中可能還運行了其他進程,如 MySQL、Nginx 等,那麼留 512M 給 PHP 是合適的。

  • 每個 PHP 行程平均耗費多少記憶體?這個要監控進程的記憶體使用量,可以使用命令列命令top,也可以在PHP 腳本中呼叫memory_get_peak_usage() 函數,不管使用哪種方式,都要多次執行同一個腳本,然後取記憶體消耗的平均值。

  • 能負擔多少個 PHP-FPM 進程?假設我給 PHP 分配了 512M 內存,每個 PHP 進程平均耗費 15M 內存,那麼我可以負擔 34 個 PHP-FPM 進程。

有足夠的系統資源嗎?最後還需要確認有足夠的系統資源來執行 PHP 應用程式並處理預期的流量。具體的PHP設定資訊可以參考php-fpm.config設定檔。

; Time limit for child processes to wait for a reaction on signals from master.
; Available units: s(econds), m(inutes), h(ours), or d(ays)
; Default Unit: seconds
; Default Value: 0
;process_control_timeout = 0

; The maximum number of processes FPM will fork. This has been designed to control
; the global number of processes when using dynamic PM within a lot of pools.
; Use it with caution.
; Note: A value of 0 indicates no limit
; Default Value: 0
; process.max = 128

; Specify the nice(2) priority to apply to the master process (only if set)
; The value can vary from -19 (highest priority) to 20 (lowest priority)
; Note: - It will only work if the FPM master process is launched as root
;       - The pool process will inherit the master process priority
;         unless specified otherwise
; Default Value: no set
; process.priority = -19

; Send FPM to background. Set to 'no' to keep FPM in foreground for debugging.
; Default Value: yes
daemonize = no

php-fpm有三種運行模式,分別是固定進程數、按需進程數、完全動態進程數。

  • 按需進程數,預設初始化幾個進程數,如果進去量過大,動態創建一些新的進程數,等請求結束之後,新建立的進程數在銷毀掉。

  • 固定進程數,預設固定幾個進程,如果進程數不夠的情況時,新的請求處於等待中,直到其他的進程處理完畢才會處理新的請求。

  • 完全動態進程數,表示完全由請求量控制,來一個請求創建一個進程,處理完畢在銷毀掉。

開啟Zend OPcache效能加速

#確定要分配多少記憶體後,就可以設定 PHP 的 Zend OPcache 擴充。 OPcache主要是將一些程式碼解析成字節碼,在後續的請求中就無需重複去解析、編譯這部分程式碼。減少編譯、解析的過程,也能提升PHP的處理速度。

PHP5.5.0 內建了這個擴展,下面羅列幾項必要的配置資訊:

opcache.memory_consumption = 64:為操作碼快取分配的記憶體(單位是MB),分配的記憶體量應該可以保存應用程式中所有PHP 腳本編譯得到的操作碼,這個值根據應用的體積可以設定成不同大小的值。

opcache.interned_strings_buffer = 16:用來儲存駐留字串的記憶體量(單位是MB),什麼是駐留字串呢? PHP 解釋器會在背後找到相同字串的多個實例,把這個字串保存在記憶體中,如果再次使用相同的字串,PHP 解釋器會使用指針,這麼做的目的是節省記憶體。預設情況下,PHP 駐留字串會隔離在各個PHP 進程中,這個設定能讓PHP-FPM 進程池把所有進程駐留字串儲存到共享的緩衝區中,以便在PHP-FPM 進程池中的多個進程之間引用駐留字串,這樣能節省更多記憶體。

opcache.max_accelerated_files = 4000:操作碼快取中最多能儲存多少個PHP 腳本,這個值的區間是2000 到100000 之間,這個值一定要比PHP 應用程式中的文件數大。

opcache.validate_timestamps = 1:這個設定的值為1時,經過一段時間後PHP 會檢查PHP 腳本的內容是否有變化,檢查的時間間隔由opcache.revalidate_freq設定指定。如果這個設定的值為0,PHP 不會檢查 PHP 腳本的內容是否有變化,我們必須自己清除快取的操作碼。建議在開發環境中設定為1,生產環境中設定為0。

opcache.revalidate_freq = 0:设置多久(单位是秒)检查一次 PHP 脚本内容是否有变化。设置为0秒的含义是仅当opcache.validate_timestamps设置为1时,才会在每次请求时都重新验证 PHP 文件,因此,在开发环境中每次都会重新验证 PHP 文件,在生产环境中则不验证。

opcache.fast_shutdown = 1:这么设置能让操作码使用更快的停机步骤,把对象析构和内存释放交给 Zend Engine 的内存管理器完成。

文件上传

如果你的应用允许上传文件,最好设置最大能上传的文件大小。除此之外,最好还要设置最多能同时上传多少个文件:

file_uploads = 1
upload_max_filesize = 10M
max_file_uploads = 3

默认情况下,PHP 允许在单次请求中上传 20 个文件,上传的文件最大为 2MB,这里我设置为单次请求最多只能上传 3 个文件,每个文件最大为 10MB,这个值不要设置太大,否则会出现超时。

注:如果非要上传大文件,Web 服务器的配置也要做相应调整。除了在 php.ini 中设置之外,还要调整 Nginx 虚拟主机配置中的 client_max_body_size 设置。

此外,如果是上传特大文件,我建议使用Webuploader专门的上传组件,前端对大文件进行切片,后端php对分片数据进行合并还原文件。有关WebUploader应用请参考本站文章:功能强大的文件上传组件-WebUploader。

执行时间

max_execution_time 用于设置单个 PHP 进程在终止之前最长可运行时间。这个设置默认是 30 秒,建议将其设置为 5 秒:

max_execution_time = 5
在 PHP 脚本中可以调用set_limit_time()函数覆盖这个设置。

假设我们想要生成报告,并把结果制作成 PDF 文件,这个任务可能要花 10 分钟才能完成,而我们肯定不想让 PHP 请求等待 10 分钟,我们应该单独编写一个 PHP 文件,让其在单独的后台进程中执行,Web 应用只需几毫秒就可以派生一个单独的后台进程,然后返回 HTTP 响应。

实际上,我们在跑需要消耗大量时间来完成的任务,一般采用后台进程方式,比如我们可以使用PHP的swoole扩展来生成报表、批量发送邮件耗时长的任务。

处理会话

PHP默认的情况是将会话产生的信息存在磁盘中,例如所谓的session信息。在创建和读取session时,都会对磁盘进行I/O操作,读写磁盘其实是比较耗时的一个操作。并且session不方便做分布式应用的会话机制处理。推荐可以放在Redis、memcached这样的内存性服务中,读写速度快,并且可以做分布式会话机制处理。

下面举例将session这样的信息,存储在memcached内存中。

session.save_handler = "memcached"
session.save_path = "服务地址:端口号"

缓冲区

如果是在较少的块中发送更多数据,而不是在较多的块中发送较少的数据,那么网络的效率会更高,也就是说,在较少的片段中把内容传递给访问者的浏览器,能减少 HTTP 请求总数。

因此,我们要让 PHP 缓冲输出,默认情况下,PHP 已经启用了输出缓冲功能,PHP 缓冲 4096 字节的输出之后才会把内容发送给 Web 服务器,推荐配置如下:

output_buffering = 4096
implicit_flush = false
如果想要修改输出缓冲区的大小,确保使用的值是4(32位系统)或8(64位系统)的倍数。

安全设置

open_basedir:使用open_basedir选项能够控制PHP脚本只能访问指定的目录,这样能够避免PHP脚本访问不应该访问的文件,一定程度上限制了phpshell的危害。我们一般可以设置为只能访问网站目录:

open_basedir = /data/www

disable_functions:一般我们要禁止系统函数和禁止任何文件和目录的操作,如:

disable_functions = '.....'

expose_php = Off:将此项设置为false即不会再header头输出PHP版本信息。

display_errors = Off:生产环境中,我们应该禁止错误提示,如果是本地开发环境,可以设置为On。

log_errors = On:建议在关闭display_errors后能够把错误信息记录下来,便于查找服务器运行的原因。

error_log:设置PHP错误日志存放的目录。

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