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PHP函数的实现原理及性能分析(三)

常用php函数实现及介绍

count
count是我们经常用到的一个函数,其功能是返回一个数组的长度。
count这个函数,其复杂度是多少呢? 一种常见的说法是count函数会遍历整个数组然后求出元素个数,因此复杂度是O(n)。那实际情况是不是这样呢?我们回到count的实现来看一下,通过源码可以发现,对于数组的count操作,函数最终的路径是zif_count-> php_count_recursive-> zend_hash_num_elements,而zend_hash_num_elements的行为是 return ht->nNumOfElements,可见,这是一个O(1)而不是O(n)的操作。实际上,数组在php底层就是一个hash_table,对于hash表,zend中专门有一个元素nNumOfElements记录了当前元素的个数,因此对于一般的count实际上直接就返回了这个值。由此,我们得出结论: count是O(1)的复杂度,和具体数组的大小无关。
非数组类型的变量,count的行为时怎样?对于未设置变量返回0,而像int、double、string等则会返回1

strlen
Strlen用于返回一个字符串的长度。那么,他的实现原理是如何的呢?我们都知道在c中strlen是一个o(n)的函数,会顺序遍历字符串直到遇到\0,然后出长度。Php中是否也这样呢?答案是否定的,php里字符串是用一个复合结构来描述,包括指向具体数据的指针和字符串长度(和c++中string类似),因此 strlen就直接返回字符串长度了,是常数级别的操作。另外,对于非字符串类型的变量调用strlen,它会首先将变量强制转换为字符串再求长度,这点需要注意。

isset和array_key_exists
这两个函数最常见的用法都是判断一个 key是否在数组中存在。但是前者还可以用于判断一个变量是否被设置过。如前文所述,isset并非真正的函数,因此它的效率会比后者高很多。推荐用它代替array_key_exists。
array_push和array[]
两者都是往数组尾部追加一个元素。不同的是前者可以一次push多个。他们最大的区别在于一个是函数一个是语言结构,因此后者效率要更高。因此如果只是普通的追加元素,建议使用array []。

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PHP函数的实现原理及性能分析(二)

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
02.jpg

》》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

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PHP函数的实现原理及性能分析(一)

作者: 百度工程师 HDK

前言
在任何语言中,函数都是最基本的组成单元。对于php的函数,它具有哪些特点?函数调用是怎么实现的?php函数的性能如何,有什么使用建议?本文将从原理出发进行分析结合实际的性能测试尝试对这些问题进行回答,在了解实现的同时更好的编写php程序。同时也会对一些常见的php函数进行介绍。

php函数的分类
在php中,横向划分的话,函数分为两大类: user function(内置函数) 和internal function(内置函数)。前者就是用户在程序中自定义的一些函数和方法,后者则是php本身提供的各类库函数(比如sprintf、array_push等)。用户也可以通过扩展的方法来编写库函数,这个将在后面介绍。对于user function,又可以细分为function(函数)和method(类方法),本文中将就这三种函数分别进行分析和测试。

php函数的实现
一个php函数最终是如何执行,这个流程是怎么样的呢?
要回答这个问题,我们先来看看php代码的执行所经过的流程。
01.jpg
从图1可以看到,php实现了一个典型的动态语言执行过程:拿到一段代码后,经过词法解析、语法解析等阶段后,源程序会被翻译成一个个指令(opcodes),然后ZEND虚拟机顺次执行这些指令完成操作。Php本身是用c实现的,因此最终调用的也都是c的函数,实际上,我们可以把php看做是一个c开发的软件。通过上面描述不难看出,php中函数的执行也是被翻译成了opcodes来调用,每次函数调用实际上是执行了一条或多条指令。
对于每一个函数,zend都通过以下的数据结构来描述

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Ubuntu 10.04安装Nginx+PHP+MySQL

0.前言
本文为Ubuntu10.04下快速安装教程,如果你想在源码上编译安装,本文不适合你,但你可参考
在 Ubuntu 9.10 Server 上安装 Nginx 0.8.34
ubuntu安装 nginx,PHP,php-fpm
或我之前写的Ubuntu下安装Nginx + PHP-FPM +MySQL

1.安装PHP-FPM
1.1 添加第三方源
sudo add-apt-repository ppa:sushkov/personal
sudo apt-get update

1.2 安装php环境(请根据自己的应用来选择安装,我只是装PHP来测试,所以只装了最基本的组件)
sudo apt-get install php5-cli php5-common php5-suhosin php5-fpm php5-cgi php5-mysql

2.安装Nginx
2.1 添加第三方源
在/etc/apt/sources.list添加PPA的源
deb http://ppa.launchpad.net/jdub/devel/ubuntu lucid main
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys E9EEF4A1
sudo apt-get update

2.2 安装Nginx
sudo apt-get install nginx
至此Nginx安装完成。

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XHProf-PHP性能分析工具安装

HProf是facebook开源出来的一个php轻量级的性能分析工具,跟Xdebug类似,但性能开销更低,还可以用在生产环境中,也可以由程序开关来控制是否进行profile。基于浏览

器的性能分析用户界面能更容易查看,或是与同行们分享成果。也能绘制调用关系图。在数据收集阶段,它记录调用次数的追踪和包容性的指标弧在动态callgraph的一个程序。

它独有的数据计算的报告/后处理阶段。在数据收集时,XHProfd通过检测循环来处理递归的函数调用,并通过给递归调用中每个深度的调用一个有用的命名来避开死循环。
XHProf的轻量级性质和汇聚功能,使得它非常适合用于收集“生产环境”的性能统计数据的统计。
1. 安装XHProf
wget http://pecl.php.net/get/xhprof-0.9.2.tgz
tar zxf xhprof-0.9.2.tgz
cd xhprof-0.9.2
cp -r xhprof_html xhprof_lib <directory_for_htdocs>
cd extension
phpize
./configure
make
make install

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