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关于HHVM/Hack/Jit和PHP的性能问题

2014年4月18日 没有评论

最近HHVM/Hack很火,群里有不少人已经开始预言HHVM将会取代Zend。

HHVM为什么比Zend PHP快?

读过PHP内核实现文章的人都懂得PHP的zend vm是一个很高级的虚拟机,zend先将PHP代码进行编译生成一种二进制指令,称之为opcode。然后再用zend vm逐条执行。而PHP的用户函数、运行时局部变量,全局变量,常量都是放在一个Hashtable中。每一条opcode指令都对应一个C函数。

执行一次C函数的开销主要是1:参数的入栈出栈,2:CPU寄存器状态保存。比如在PHP里执行1千万次加法。

$j = 0;
for ($i = 0; $i < 10000000; $i++) {
    $j += $i;
}

这里会发生1000万次函数调用。但如果是编译为机器码就快得多了。一个2.0GHz的CPU,理论上每秒可以执行20亿次指令。如果换成函数调用,1秒差不多只能运行一千万次。所以编译为机器码执行的语言,如C/C++,Golang或者拥有JIT的语言,如Java,Node.js(V8),LuaJIT,HHVM单从指令执行的角度上来看至少比PHP快几十倍。

对于字符串处理,JSON解码编码,iconv编码转换,数组操作等,PHP比C++,Java慢,这是不正确的。在PHP里这类操作都是由C扩展函数完成的,性能与编译型语言一致。所以真正慢的只是PHP的写的代码,如用户函数,类和对象操作等。

运算密集型/IO密集型

运算密集型程序,程序内需要大量执行内存复制操作、循环、运算指令等。此类程序的瓶颈就是CPU,增加性能的方法就是提升CPU硬件配置,改进算法,提升语言/工具的执行性能。对于此类程序,PHP的性能问题就会凸显出来。执行相同的逻辑,PHP要比C/C++慢几十倍甚至上百倍,这是不可接受的。

IO密集型程序,程序内主要的瓶颈是IO等待,比如我们有一个Http请求要执行100ms才返回结果,其中有90ms在查询数据库,8ms的时间在读写文件。那无论使用C/C++还是PHP,请求响应时间总是100ms左右。语言性能优化只有这2ms的空间。

我们常见的程序里大部分都是IO密集型程序,很少有运算密集的,语言本身的性能差异可以忽略。遇到需要密集计算的模块,也可以使用C/C++来实现,并提供PHP扩展。

像HHVM这样提升PHP性能的工具,在超大型PHP集群确实是有价值的,提升性能后可以节约一部分机器成本。

 

分类: Linux, PHP, PHP系统编程 标签: