随着国内Golang的火爆，phper的生存压力越来越大，在一次内部技术讨论中，gopher甚至提出，要什么php，写php的全部开掉，唉，码农何苦为难码农。
本文试图寻找一种有效实践，减少php web程序和golang之间的性能差距，摆脱php在公司往后只能写后台的悲惨命运。
做优化的思路
1、了解php语言特性
2、了解php的执行过程
3、压测分析性能
语言特性
PHP被称为脚本语言或解释型语言，它没有被直接编译为机器指令，而是编译为一种中间代码的形式，无法直接在CPU上执行。 所以PHP的执行需要在进程级虚拟机上（见Virtual machine中的Process virtual machines，下文简称虚拟机）。
PHP语言，包括其他的解释型语言，其实是一个跨平台的被设计用来执行抽象指令的程序。PHP主要用于解决WEB开发相关的问题。
诸如Java, Python, C#, Ruby, Pascal, Lua, Perl, Javascript等编程语言所编写的程序，都需要在虚拟机上执行。虚拟机可以通过JIT编译技术将一部分虚拟机指令编译为机器指令以提高性能。PHP未来有可能加入JIT支持。
使用解释型语言的优点：
- 代码编写简单，能够快速开发
- 自动的内存管理
- 抽象的数据类型，程序可移植性高
缺点：
- 无法直接地进行内存管理和使用进程资源
- 比编译为机器指令的语言速度慢：通常需要更多的CPU周期来完成相同的任务（JIT试图缩小差距，但永远不能完全消除）
- 抽象了太多东西，以至于当程序出问题时，许多程序员难以解释其根本原因
PHP的生命周期
Zend虚拟机分为两大部分：
- 编译：将PHP代码转换为虚拟机指令（OPCode）
- 执行：执行生成的虚拟机指令
zend执行过程
解释型语言性能问题也就是因为每次执行脚本，上述过程都会重复执行。因此，也就出现了APC， xcache， eAccelerator等缓存，不过现在官方主推的是opcache
什么是opcode缓存
当解释器完成对脚本代码的分析后，便将它们生成可以直接运行的中间代码，也称为操作码（Operate Code，opcode）。Opcode cache的目地是避免重复编译，减少CPU和内存开销。如果动态内容的性能瓶颈不在于CPU和内存，而在于I/O操作，比如数据库查询带来的磁盘I/O 开销，那么opcode cache的性能提升是非常有限的。也就是opcode cache能带来CPU和内存开销的降低
APC， xcache， eAccelerator,opcache 使用共享内存进行存储，并且可以直接从中执行文件，而不用在执行前“反序列化”代码
PHP-FPM的生命周期
模块初始化（master）
请求初始化 （worker）
执行脚本（worker）
请求关闭（worker）
模块关闭（master关闭）
由以上我们可以看到 php的优化思路：1、使用opcache去掉php生命周期的词法分析、语法分析、opcode生成环节 2、提升zend虚拟机性能 3、减少worker每次请求初始化的消耗
我们作为web开发者还能做什么优化呢？
1、使用轻量级框架
2、引入协程，解决多进程的调度消耗问题，解决IO阻塞问题
性能实验
几种框架比较压测
首先使用php内置web server做个测试
四核16G内存虚拟机，golang使用4个核，php使用单核
<!-- p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; font: 14.0px Menlo; background-color: #cff5d6} span.s1 {font-variant-ligatures: no-common-ligatures} -->
/usr/local/php-7.0.11/bin/php -S 10.20.1.12:8000 router.php -c php.ini
php.ini:
router.php
siege -c 100 -r 10000 "http://10.20.1.12:8000/" -b
压测结果：
可以认为 php的虚拟机执行效率是可以的 ，使用golang的原生http模块echo helloworld 在24000 trans/sec 。
设置了 runtime.GOMAXPROCS(4) 并没达到400%)使用php-fpm方式挂载到nginx中去访问，直接请求index.php 并echo结果 trans: 7300 trans/sec
使用yaf controller方式 ，trans：5000 trans/sec , 损失了 32%的性能 ，略微尴尬
zan framework 3570 trans/sec
swoole！几年前测试，性能很不怎么样，如今，php7+swoole 25000 trans/sec 跟golang毫不逊色啊 ！
dev压测
dev02启动一个qps 2w+的curl接口
dev03 4核16G机器，分别跑yaf 、golang、es(EasySwoole，之后换成yaf+swoole，性能差不多)、lua ，执行空接口、访问11的redis、访问dev02的curl接口
yaf 开启opcode，使用线上dynamic php-fpm配置，
es worker数设置为40（测试4核 40最佳）
线上压测
当CPU提升到8核？
eris3v 压测 eris6v 的 yaf接口（access_log off ,减小写日志影响）
1、空接口 siege -c 200 -r 4000 "10.110.18.72:8360/main/example" -b -q Transaction rate: 20356.23 trans/sec 2、curl一次( lib httprequest写log) siege -c 200 -r 4000 "10.110.18.72:8360/main/curl" -b -q Transaction rate: 7560.01 trans/sec 3、curl一次( lib httprequest不写log) siege -c 200 -r 4000 "10.110.18.72:8360/main/curl" -b -q Transaction rate: 13807.39 trans/sec 4、读一次redis( zscore) siege -c 200 -r 4000 "10.110.18.72:8360/member/in?rid=30510982&groupid=10000" -b -q Transaction rate: 11677.13 trans/sec
5、读两次redis, 把测试3的逻辑在controller中执行两次 siege -c 200 -r 4000 "10.110.18.72:8360/member/in?rid=30510982&groupid=10000" -b -q Transaction rate: 8463.79 trans/sec
线上环境压测发现，8核16G机器下，yaf+php-fpm的性能有大幅提升，空接口可以跑满8个核，如果不经过nginx日志，性能和swoole、golang仅有10%~20%左右差距，swoole受限于master调度，无法跑满8个核，只有一个核负载100%，其他空闲较大（多开master？使用层面暂时无法解决）。siege 不开启 -q quiet模式，在使用V**或wifi情况下，有可能因为压测机到本机的同步output速度，影响压测结果，建议关闭。
性能分析
实验
问题简单化一下，我们测试一下在dev环境只有一个worker 只能利用单核情况下 原生php-fpm、php-fpm+yaf路由、 swoole+yaf的空跑接口性能差异（需要开启opcache）。
1、新建yaf项目
2、 使用 https://github.com/LinkedDestiny/swoole-yaf新建swoole+yaf项目，使用yaf作为路由
其中 yaf项目 可更改 src/public/index.php 只echo "hello world" ，不启动yaf 作为测试1 ，启动yaf 执行MainController中的exampleAction作为测试2，swoole+yaf项目作为测试3
siege -c 300 -r 3000 "10.20.1.13/Main/example" -b -q
分析
分别执行一次请求，使用strace 分别跟踪master和worker执行,
sudo strace -p 5450 -s 10000 -T ，具体调用操作见附录
1) php-fpm
worker执行了24次系统调用 ，master没有操作，只是监控worker状态及重启
worker工作周期：
accept收到请求
1、fcgi_accept_request() 解析请求 fcgi_read_request() -> safe_read() ，调用了5次系统调用read() 才完成了fastcgi协议的解析
然后进入获取请求信息阶段，将请求的method、query string、request uri等信息保存worker进程的fpm_scoreboard_proc_s结构中
2、php_request_startup() 请求初始化
3、php_execute_script() 进入FPM_REQUEST_EXECUTING阶段，完成php脚本编译，执行操作 ，这个阶段虽然有opcache（已经对文件执行了open操作）仍然会做 getcwd chdir stat等系统操作去查找文件，然后执行 zend_execute_scripts ( zend_execute(op_array, retval); ) , write 出结果
4、php_request_shutdown() shutdown recvfrom 从主进程接收两次响应包， close req文件描述符 ，这又是四次系统调用
2）yaf
执行了38次系统调用, 24次是和fpm相同的 ，会额外stat open一次 app.ini文件，stat Bootstrap.php、 include文件和controller文件，并做内存页映射操作
3) swoole+yaf
只执行了5次系统调用,发挥了常驻进程的优势， 其他系统调用在初始化时即完成，之后的请求只需要master accept 和epoll出请求， worker read ，在用户态处理后 sendto master即可完成，很简洁。
结论
swoole+yaf因为是常驻进程，初始化只需要一次，在系统调用层面消耗非常少，单worker进程性能就非常强悍，但在多核多进程模型下，yaf和php-fpm又能依托多核硬件，追平性能差异，所以在机器预算有限情况下，比如1～4核，使用swoole+yaf ，相比yaf能大幅提升性能。在大部分web高性能接口场景，使用yaf或swoole就能够满足性能要求，且开发效率很高，并不必须要用golang。对于需要多线程、异步、长连接或者中间件、可靠分布式存储服务的场景还是选择golang比较靠谱，用swoole也有学习成本，不如只是用它最稳定成熟的地方。
附录
php-fpm系统调用：
yaf比php-fpm多了14次系统调用
swoole+yaf
参考文献：
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