使用OPCache提升PHP的性能

對(duì)于 PHP 這樣的解釋型語言來說，每次的運(yùn)行都會(huì)將所有的代碼進(jìn)行一次加載解析，這樣一方面的好處是代碼隨時(shí)都可以進(jìn)行熱更新修改，因?yàn)槲覀儾恍枰幾g。但是這也會(huì)帶來一個(gè)問題，那就是無法承載過大的訪問量。畢竟每次加載解析再釋放，都會(huì)增加 CPU 的負(fù)擔(dān)，通常一臺(tái) 8核16G 的服務(wù)器在2、3000并發(fā)左右 CPU 就能達(dá)到60%以上的使用率。而且如果你使用的是類似于 Laravel 這種大型的框架，效率將更加低下。這個(gè)時(shí)候，我們通常會(huì)通過增加服務(wù)器數(shù)量來做負(fù)載均衡，從而達(dá)到減輕服務(wù)器壓力的效果。不過，這樣做的成本又會(huì)增加許多。那么，有沒有什么優(yōu)化的方案呢？

鳥哥在他的博客中針對(duì) PHP7 的優(yōu)化的一篇文章中，第一條建議就是開啟 OPcache 。當(dāng)然，另外一個(gè)方案就是使用 Swoole 。關(guān)于 Swoole 的內(nèi)容我們將來再說，今天，我們先學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) OPcache 。

什么是 OPcache

OPcache 通過將 PHP 腳本預(yù)編譯的字節(jié)碼存儲(chǔ)到共享內(nèi)存中來提升 PHP 的性能， 存儲(chǔ)預(yù)編譯字節(jié)碼的好處就是 省去了每次加載和解析 PHP 腳本的開銷。

這是 PHP 文檔中關(guān)于 OPcache 的簡(jiǎn)介，也就是說，OPcache 節(jié)約了每次加載和解析的步驟，將第一次解析編譯后的腳本字節(jié)碼緩存到系統(tǒng)的共享內(nèi)存中。其實(shí)，這就類似于一個(gè)不完全的編譯。

類似于 Java 之類的語言，都是要打包編譯之后才能上線運(yùn)行的，比如打包成一個(gè) jar包 。C++ 或 C# 可以打包成一個(gè) .dll 或 .exe 。這些打包之后的文件就是編譯完成的文件，將它們運(yùn)行起來后一般會(huì)一直保持運(yùn)行狀態(tài)，也就是會(huì)成為一個(gè)常駐進(jìn)程，它們的代碼就進(jìn)入內(nèi)存中了。在程序運(yùn)行的時(shí)候，不需要再進(jìn)行解釋或編譯，自然速度就要快很多。而 OPcache 也是起到類似的作用。只不過它并不是完全的一套編譯流程，我們還是依賴的 PHP-FPM 來運(yùn)行腳本，只不過在開啟 OPcache 后，PHP-FPM 會(huì)先從內(nèi)存中查找是否已經(jīng)有相關(guān)的已經(jīng)緩存的字節(jié)碼在內(nèi)存中了，如果有的話就直接取用，如果沒有的話，會(huì)再次進(jìn)行解釋編譯后緩存下來。另外，OPcache 是針對(duì)文件的，也就是說，一個(gè)文件如果是新增加進(jìn)來的，只有運(yùn)行過它才會(huì)緩存，如果沒有運(yùn)行過，它并不在當(dāng)前的共享內(nèi)存中。

安裝 Opcache

OPcache 已經(jīng)是 PHP 的官方擴(kuò)展并隨安裝包一起發(fā)布了，所以，我們可以在編譯安裝 PHP 時(shí)使用 --enable-opcache 來開啟擴(kuò)展，它已經(jīng)是默認(rèn)擴(kuò)展。也可以在未安裝 OPcache 的系統(tǒng)中使用安裝包中的文件來進(jìn)行安裝。

需要注意的是， OPcache 和 Xdebug 在生產(chǎn)環(huán)境中盡量不要一起使用。本身 Xdebug 就是不推薦在生產(chǎn)環(huán)境中使用的，如果一定需要同時(shí)使用的話，需要先加載 OPcache ，然后再加載 Xdebug 。

擴(kuò)展安裝后，在 php.ini 文件中打開擴(kuò)展。需要注意的是，OPcache 擴(kuò)展是 Zend 擴(kuò)展包，所以我們需要打開的是 Zend 擴(kuò)展。

另外，還需要啟用它。

當(dāng)開啟了 OPcache 之后，我們?cè)俑麓a將會(huì)發(fā)現(xiàn)剛剛更新的代碼不是我們最新的代碼。這是因?yàn)榇a已經(jīng)被緩存了，就像 Java 一樣，我們需要重啟服務(wù)才行。那么 PHP 這邊重啟的是什么呢？當(dāng)然就是重啟下我們的 PHP-FPM 就可以了，直接使用 kill -USR2 命令去重啟主進(jìn)程就行了。這里也給出一個(gè)快速重啟的命令。

ab 測(cè)試效果

我們進(jìn)行測(cè)試的內(nèi)容是測(cè)試環(huán)境的一臺(tái)2核4G的服務(wù)器，使用的 PHP 版本是 PHP7.4 ，正常的 Nginx 及 PHP 配置， ulimit 也都開到了最大。代碼只是簡(jiǎn)單的輸出了一行文字，不過我們使用的是一個(gè)簡(jiǎn)單的 mvc 框架 ，也就是說這段代碼運(yùn)行起來至少也會(huì)加載幾個(gè)文件，而不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一個(gè)文件。

首先我們來看未開啟 OPcache 的情況。

接下來是開啟了 OPcache 的情況。

很明顯，性能有了很大的提高。不僅速度快了很多，吞吐率也是直接上升了幾倍。當(dāng)然，這只是非常簡(jiǎn)單的一個(gè)測(cè)試，不過總體看來，確實(shí)對(duì)單機(jī)的性能提升有很大的幫助。最最主要的是，同樣的并發(fā)情況下，CPU 資源也比未開啟的狀態(tài)下低了70%。

配置參考

在 PHP 的官方文檔中，已經(jīng)為我們給出了一套默認(rèn)的 OPcache 在 php.ini 中的配置。經(jīng)過測(cè)試，基本沒什么問題，當(dāng)然，現(xiàn)在還沒有在生產(chǎn)環(huán)境中使用過，還需要進(jìn)行更多的測(cè)試。不過文檔中指出，這套配置是可以直接運(yùn)用到線上的，不過需要注意的是某些使用了注解之類功能的高級(jí)框架可能需要注意某些參數(shù)。

具體的配置說明以及其他的一些配置選項(xiàng)我們可以參考官方文檔進(jìn)行詳細(xì)的了解。

總結(jié)

既然是我們的 PHP 大神鳥哥推薦的，而且也是官方推薦的擴(kuò)展，我覺得在正式生產(chǎn)環(huán)境中使用不會(huì)有太大問題。另外，官方也給出了一套可以直接運(yùn)用于線上生產(chǎn)環(huán)境的配置參數(shù)，也方便我們直接在線上進(jìn)行測(cè)試。目前在生產(chǎn)環(huán)境中，我們只使用了一臺(tái)服務(wù)器來進(jìn)行測(cè)試，并且給它多分配了一些負(fù)載過來，從目前的情況來看，這一臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行效率比其他幾臺(tái)的高很多。因?yàn)樗环矫嫣幚砹烁嗟恼?qǐng)求，另一方面它的 CPU 資源占用率還沒有其他幾臺(tái)機(jī)器高。同時(shí)，OPcache 也不需要我們?nèi)チ私飧嗟倪M(jìn)程協(xié)程之類的知識(shí)，不像 Swoole 一樣的會(huì)帶來更高的學(xué)習(xí)成本。所以綜上所述，在測(cè)試完備的情況下，OPcache 絕對(duì)是我們最優(yōu)先考慮的單機(jī)優(yōu)化方案。

參考文檔：

https://www./2015/12/04/3086.html

https://www./manual/zh/book.opcache.php