百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析(二)


Posted in PHP onMay 13, 2015

类方法
类方法其执行原理和用户函数是相同的,也是翻译成opcodes顺次调用。类的实现,zend用一个数据结构zend_class_entry来实现,里面保存了类相关的一些基本信息。这个entry是在php编译的时候就已经处理完成。
在 zend_function的common中,有一个成员叫做scope,其指向的就是当前方法对应类的zend_class_entry。关于php中面向对象的实现,这里就不在做更详细的介绍,今后将专门写一篇文章来详述php中面向对象的实现原理。就函数这一块来说,method实现原理和 function完全相同,理论上其性能也差不多,后面我们将做详细的性能对比。

性能对比
函数名长度对性能的影响

》》测试方法 对名字长度为1、2、4、8、16的函数进行比较,测试比较它们每秒可执行次数,确定函数名长度对性能的影 响

》》测试结果如下图
百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析(二)

》》结果分析
从图上可以看出,函数名的长度对性能还是会有一定的影响。一个长度为1的函数和长度为16的 空函数调用 ,其性能差了1倍。分析一下源码不难找到原因,如前面叙述所说,函数调用的时候zend会先在一个全局的funtion_table中通过函数名查询相关信息,function_table是一个哈希表。必然的,名字越长查询所需要的时间就越多。 因此,在实际编写程序的时候,对多次调用的函数,名字建议不要太长。

虽然函数名长度对性能有一定影响,但具体有多大呢?这个问题应该还是需要结合实际情况来考虑,如果一个函数本身比较复杂的话,那么对整体的性能影响并不大。一个建议是对于那些会调用很多次,本身功能又比较简单的函数,可以适当取一些言简意赅的名字。
函数个数对性能的影响

》》测试方法
在以下三种环境下进行函数调用测试,分析结果:1.程序仅包含1个函数 2.程序包含100个函数 3.程序包含1000个函数。测试这三种情况下每秒所能调用的函数次数

》》测试结果如下图
百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析(二)

》》结果分析
从测试结果可以看出,这三种情况下性能几乎相同,函数个数增加时性能下降微乎其微,可以忽略。从实现原理分析,几种实现下唯一的区别在于函数获取的部分。如前文所述,所有的函数都放在一个hash表中,在不同个数下查找效率都应该还是接近于O(1),所以性能差距不大。
不同类型函数调用消耗
》》测试方法
选取用户函数、类方法、静态方法、内置函数各一种,函数本身不做任何事情,直接返回,主要测试空函数调用的消耗。测试结果为每秒可执行次数 测试中为去除其他影响,所有函数名字长度相同
》》测试结果如下图

》》结果分析
通过测试结果可以看到,对于用户自己编写的php函数,不管是哪种类型,其效率是差不多的,均在280w/s左右。如我们预期,即使是空调,内置函数其效率也要高很多,达到780w/s,是前者是3倍。可见,内置函数调用的开销还是远低于用户函数。从前面原理分析可知主要差距在于用户函数调用时初始化符号表、接收参数等操作。

内置函数和用户函数性能对比

》》测试方法
内置函数和用户函数的性能对比,这里我们选取几个常用的函数,然后用php实现相同功能的函数进行一下性能对比。测试中,我们选取字符串、数学、数组中各一个典型进行对比,这几个函数分别是字符串截取(substr)、10进制转2进制(decbin)、求最小值(min)和返回数组中的所以 key(array_keys)。
》》测试结果如下图
百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析(二)
》》结果分析
从测试结果可以看出,如我们预期,内置函数在总体性能上远高于普通用户函数。尤其对于涉及到字符串类操作的函数,差距达到了1个数量级。因此,函数使用的一个原则就是如果某功能有相应的内置函数,尽量使用它而不是自己编写php函数。对于一些涉及到大量字符串操作的功能,为提高性能,可以考虑用扩展来实现。比如常见的富文本过滤等。
和C函数性能对比

》》测试方法
我们选取字符串操作和算术运算各3种函数进行比对,php用扩展实现。三种函数是简单的一次算法运算、字符串比较和多次的算法运算。除了本身的两类函数外,还会测试将函数空调开销去掉后的性能,一方面比对一下两种函数(c和php内置)本身的性能差异,另外就是侧面印证空调函数的消耗 测试点为执行10w次操作的时间消耗
》》测试结果如下图
百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析(二)

》》结果分析
内置函数和C函数的开销在去掉php函数空调用的影响后差距较小,随着函数功能越来越复杂,双方性能趋近于相同。这个从之前的函数实现分析中也容易得到论证,毕竟内置函数就是C实现的。函数功能越复杂,c和php的性能差距越小 相对c来说,php函数调用的开销大很多,对于简单函数来说性能还是有一定影响。因此php中函数不宜嵌套封装太深。
伪函数及其性能

在php中,有这样一些函数,它们在使用上是标准的函数用法,但底层实现却和真正函数调用完全不同,这些函数不属于前文提到的三种function中的任何一类,其实质是一条单独的opcode,这里估且叫做伪函数或者指令函数。

如上所说,伪函数使用起来和标准的函数并无二致,看起来具有相同的特征。但是他们最终执行的时候是被zend反映成了一条对应的指令(opcode)来调用,因此其实现更接近于if、 for、算术运算等操作。
》》php中的伪函数
isset
empty
unset
eval
通过上面的介绍可以看出,伪函数由于被直接翻译成指令来执行,和普通函数相比少了一次函数调用所带来的开销,因此性能会更好一些。我们通过如下测试来做一个对比。 Array_key_exists和isset两者都可以判断数组中某个key是否存在,看一下他们的性能
百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析(二)
从图上可以看出,和 array_key_exists相比,isset性能要高出很多,基本是前者的4倍左右,而即使是和空函数调用相比,其性能也要高出1倍左右。由此也侧面印证再次说明了php函数调用的开销还是比较大的。

PHP 相关文章推荐
php self,$this,const,static,->的使用
Oct 22 PHP
PHP 基本语法格式
Dec 15 PHP
php 生成随机验证码图片代码
Feb 08 PHP
用来解析.htgroup文件的PHP类
Sep 05 PHP
PHP简单实现“相关文章推荐”功能的方法
Jul 19 PHP
PHP中读取文件的8种方法和代码实例
Aug 05 PHP
整理php防注入和XSS攻击通用过滤
Sep 13 PHP
php 利用array_slice函数获取随机数组或前几条数据
Sep 30 PHP
JSON字符串传到后台PHP处理问题的解决方法
Jun 05 PHP
thinkphp3.2实现跨控制器调用其他模块的方法
Mar 14 PHP
PHP的RSA加密解密方法以及开发接口使用
Feb 11 PHP
Laravel 使用查询构造器配合原生sql语句查询的例子
Oct 12 PHP
百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析(一)
May 13 #PHP
PHP版本如何选择?应该使用哪个版本?
May 13 #PHP
PHP Hash算法:Times33算法代码实例
May 13 #PHP
你应该知道PHP浮点数知识
May 13 #PHP
PHP浮点数精度问题汇总
May 13 #PHP
PHP生成器简单实例
May 13 #PHP
php实现比较两个字符串日期大小的方法
May 12 #PHP
You might like
简单的php文件上传(实例)
2013/10/27 PHP
ThinkPHP模板判断输出Defined标签用法详解
2014/06/30 PHP
Windows7下的php环境配置教程
2015/02/28 PHP
php使用post数组的键值创建同名变量并赋值的方法
2015/04/03 PHP
PHP实现中国公民身份证号码有效性验证示例代码
2017/05/03 PHP
jquery autocomplete自动完成插件的的使用方法
2010/08/07 Javascript
javascript 判断中文字符长度的函数代码
2012/08/27 Javascript
ie8下修改input的type属性报错的解决方法
2014/09/16 Javascript
深入理解JavaScript系列(22):S.O.L.I.D五大原则之依赖倒置原则DIP详解
2015/03/05 Javascript
js+HTML5实现canvas多种颜色渐变效果的方法
2015/06/05 Javascript
jQuery+css实现的蓝色水平二级导航菜单效果代码
2015/09/11 Javascript
JavaScript实现点击按钮就复制当前网址
2015/12/14 Javascript
javascript数组克隆简单实现方法
2015/12/16 Javascript
jQuery鼠标悬浮链接弹出跟随图片实例代码
2016/01/08 Javascript
浅析JS中对函数function的理解(基础篇)
2016/10/14 Javascript
BootstrapTable refresh 方法使用实例简单介绍
2017/02/20 Javascript
使用Vue完成一个简单的todolist的方法
2017/12/01 Javascript
NodeJs实现定时任务的示例代码
2017/12/05 NodeJs
jquery.onoff实现简单的开关按钮功能(推荐)
2018/05/24 jQuery
React倒计时功能实现代码——解耦通用
2020/09/18 Javascript
[03:12]TI9战队档案 - Virtus Pro
2019/08/20 DOTA
Python抓取电影天堂电影信息的代码
2016/04/07 Python
python函数中return后的语句一定不会执行吗?
2017/07/06 Python
python asyncio 协程库的使用
2021/01/21 Python
python利用xpath爬取网上数据并存储到django模型中
2021/02/26 Python
CSS3,线性渐变(linear-gradient)的使用总结
2017/01/09 HTML / CSS
英国最大的邮寄种子和植物公司:Thompson & Morgan
2017/09/21 全球购物
Piercing Pagoda官网:耳环、戒指、项链、手链等
2020/09/28 全球购物
Perfume’s Club美国官网:西班牙第一家在线美容店
2020/06/10 全球购物
大专毕业生简历的自我评价
2013/10/20 职场文书
优秀士兵个人事迹材料
2014/01/19 职场文书
2015年社区计生工作总结
2015/04/21 职场文书
《自己的花是让别人看的》教学反思
2016/02/19 职场文书
乡镇团代会开幕词
2016/03/04 职场文书
Vue h函数的使用详解
2022/02/18 Vue.js
Java中API的使用方法详情
2022/04/06 Java/Android