php系列框架的加速器Opcache

lauren_liuling 發(fā)布于2019-07-01 10:58 / 3608人閱讀

摘要：什么是當(dāng)解釋器完成對(duì)腳本代碼的分析后，便將它們生成可以直接運(yùn)行的中間代碼，也稱為操作碼，。的目地是避免重復(fù)編譯，減少和內(nèi)存開銷。這將帶來顯著的性能加速，通常特別是高流量和高并發(fā)量時(shí)降低了整體服務(wù)器的內(nèi)存消耗，而且很少有缺點(diǎn)。

一、個(gè)人實(shí)踐發(fā)現(xiàn)opcache

最近為了應(yīng)對(duì)雙十一期間高流量的沖擊，小編通過壓力測(cè)試去查找服務(wù)器性能瓶頸，發(fā)現(xiàn)100并發(fā)時(shí)，QPS
并不是很高，但CPU和內(nèi)存消耗特別高，尤其是CPU消耗都100%了，而我們的容器和服務(wù)器配置都差不多升級(jí)到頂級(jí)了，這不是如此好的服務(wù)器該發(fā)揮的效果，于是小編進(jìn)行了一次全面排查：

查看接口中數(shù)據(jù)庫查詢部分，該部分做了緩存，且redis的消耗并不是很高，排除數(shù)據(jù)庫和緩存的影響性能因素；

查看有沒有其他外部調(diào)用影響性能，發(fā)現(xiàn)這部分獲取數(shù)據(jù)僅僅是通過數(shù)據(jù)庫和緩存，因此排除；

查看接口程序代碼中有沒有復(fù)雜的邏輯計(jì)算，發(fā)現(xiàn)該部分處理的數(shù)據(jù)處理完了就直接緩存起來了，一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)來源都是redis緩存，因此排除

既然已上可能造成接口瓶頸的因此都排除了，那么最有可能的是現(xiàn)在使用的laravel5.0框架造成接口性能如此低下，然后通過框架文檔、源碼及網(wǎng)上資料等發(fā)現(xiàn)laravel框架在運(yùn)行時(shí)會(huì)加載大量框架文件，然后對(duì)這些文件進(jìn)行編譯造成服務(wù)器CPU消耗特別高。通過這個(gè)方向，小編發(fā)現(xiàn)了PHP一個(gè)不錯(cuò)的緩存PHP編譯文件的擴(kuò)展opcache。

二、opcache的原理

Opcache是什么？

Opcache是一種通過將解析的PHP腳本預(yù)編譯的字節(jié)碼（Operate Code）存放在共享內(nèi)存中來避免每次加載和解析PHP腳本的開銷，解析器可以直接從共享內(nèi)存讀取已經(jīng)緩存的字節(jié)碼（Operate Code），從而大大提高PHP的執(zhí)行效率。

什么是Operate Code？

當(dāng)解釋器完成對(duì)腳本代碼的分析后，便將它們生成可以直接運(yùn)行的中間代碼，也稱為操作碼（Operate Code，opcode）。Opcode cache的目地是避免重復(fù)編譯，減少CPU和內(nèi)存開銷。如果動(dòng)態(tài)內(nèi)容的性能瓶頸不在于CPU和內(nèi)存，而在于I/O操作，比如數(shù)據(jù)庫查詢帶來的磁盤I/O開銷，那么opcode cache的性能提升是非常有限的。但是既然opcode cache能帶來CPU和內(nèi)存開銷的降低，這總歸是好事。現(xiàn)代操作碼緩存器（Optimizer+，APC2.0+，其他）使用共享內(nèi)存進(jìn)行存儲(chǔ)，并且可以直接從中執(zhí)行文件，而不用在執(zhí)行前“反序列化”代碼。這將帶來顯著的性能加速，通常特別是高流量和高并發(fā)量時(shí)降低了整體服務(wù)器的內(nèi)存消耗，而且很少有缺點(diǎn)。

為什么要使用Opcode緩存？

這得從PHP代碼的生命周期說起，請(qǐng)求PHP腳本時(shí)，會(huì)經(jīng)過五個(gè)步驟，如下圖所示：

Zend引擎必須從文件系統(tǒng)讀取文件、掃描其詞典和表達(dá)式、解析文件、創(chuàng)建要執(zhí)行的計(jì)算機(jī)代碼（稱為Opcode）,最后執(zhí)行Opcode。每一次請(qǐng)求PHP腳本都會(huì)執(zhí)行一遍以上步驟，如果PHP源代碼沒有變化，那么Opcode也不會(huì)變化，顯然沒有必要每次都重行生成Opcode，結(jié)合在Web中無所不在的緩存機(jī)制，我們可以把Opcode緩存下來,以后直接訪問緩存的Opcode豈不是更快，啟用Opcode緩存之后的流程圖如下所示：

因此使用了Operate Code緩存之后，PHP代碼會(huì)直接獲取opcode后直接執(zhí)行，中間的三個(gè)步驟會(huì)省略掉因此會(huì)大幅提高PHP代碼執(zhí)行效率

三、Opcache的安裝和使用

安裝

當(dāng)你的PHP版本低于7.0時(shí)，你可以去http://pecl.php.net/package/ZendOpcache 根據(jù)自己的PHP版
本下載相應(yīng)的opcache版本。比如PHP5.5：http://pecl.php.net/get/zendopcache-7.0.5.tgz
tar -zxvf zendopcache-7.0.5.tgz
cd zendopcache-7.0.5
phpize
./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
make
make install
這是會(huì)在php的擴(kuò)展文件夾內(nèi)生成opcache.so
PHP7.0之后自帶opcache.so無需安裝

使用

 在php.ini加入zend_extension=opcache.so;
 注意：這里是zend_extension不是extension，關(guān)于zend_extension和extension的區(qū)別可以去查閱
 相關(guān)資料

配置

關(guān)于opcache的詳細(xì)參數(shù)配置小編沒怎么研究，針對(duì)比較核心的參數(shù)如下：
opcache擴(kuò)展位置
zend_extension=opcache.so
啟用opcache
opcache.enable=1
使用共享內(nèi)存大小
opcache.memory_consumption=200
字符串緩存大小
opcache.interned_strings_buffer=8
最大緩存文件數(shù)量
opcache.max_accelerated_files=8000
出現(xiàn)異常，立即釋放全部內(nèi)存
opcache.fast_shutdown=1
最大允許占用內(nèi)存百分比，超過此限制會(huì)重啟進(jìn)程
opcache.max_wasted_percentage=20
如果置為1，則將當(dāng)前路徑加入到文件key中，以避免可能產(chǎn)生的同文件名的文件key沖突
opcache.use_cwd=1
文件檢測(cè)周期
revalidate_freq=3600
啟用文件緩存時(shí)間戳
opcache.validate_timestamps=1