PHP 8新特性之JIT对PHP应用性能的影响

喜欢ヅ旅行 2022-11-22 05:15 186阅读 0赞

## 前言 ##

[八重樱：PHP 8 新特性zhuanlan.zhihu.com![图标][533ceb8623fefe0d6644bf313303514f.png]][PHP 8 _zhuanlan.zhihu.com_533ceb8623fefe0d6644bf313303514f.png][八重樱：理解 PHP 8 的 JITzhuanlan.zhihu.com![图标][df8105b8fe8864a3561e4c7dbfc909ed.png]][PHP 8 _ JIT_zhuanlan.zhihu.com_df8105b8fe8864a3561e4c7dbfc909ed.png]

即将发布的 PHP 8 最受大家关注的新特性就是引入了对 JIT 的支持，我已经简单介绍了 JIT 是什么以及与 Opcache 的区别，这里简单总结下：

*  JIT 是在 Opcache 优化的基础上结合 Runtime 信息将字节码编译为机器码缓存起来
 *  现有的 Opcache 优化不受任何影响，并且 PHP 的 JIT 是在 Opcache 中提供的
 *  JIT 不是对 Opcache 替代，而是增强，在启用 JIT 的情况下，如果 Zend 底层发现特定字节码已经编译为机器码，则可以绕过 Zend VM 直接让 CPU 执行机器码，从而提高代码性能。

看起来很高大上，不过 JIT 主要针对 CPU 密集型操作优化效果明显，而目前主流的 PHP Web 应用都是 IO 密集型操作，那么 PHP 8 引入的 JIT 对这些 Web 应用的性能有没有提升呢？为此，特地编译安装了 PHP 8 Alpha 版本，并分别对命令行应用（CPU 密集型操作）和 Laravel 应用（IO 密集型操作）进行了简单的基准测试来探个究竟。

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## 准备一个 Ubuntu 虚拟机 ##

> 注：PHP 的 JIT 只能在 X86 架构下生效，所以使用 Intel CPU 的 PC、Mac、Linux 环境均可支持。

由于目前 PHP 8 还没有正式发布，只能下载源代码编译安装，所以需要准备一个 Linux 环境作为测试环境。不少同学跟我反映没怎么在 Windows 上演示过操作流程，所以今天我特地选择在 Windows 10 专业版中通过 WSL 来安装 Ubuntu 18.04 作为演示环境，这个比通过 Virtual Box 或者 VMWare 安装虚拟机简单多了，不得不说，从 Windows 10 开始，对开发者越来越友好了，虽然比起 Mac 还是有些距离，毕竟 Mac 是原生的类 Unix 系统。

言归正传，安装 WSL 版 Ubuntu 虚拟机 Windows 官方提供了相应的文档：[Windows Subsystem for Linux Installation Guide for Windows 10][] 照着做就好了，非常简单，在 Windows 商店下载安装后，就可以点击启动按钮启动这个 Ubuntu 虚拟机了：

![c58069fd4768b4e56124ce54eb86f30f.png][]

打开后的界面是这样的，看起来和一个终端窗口差不多：

![a2b3686d74288a0a703c6c32602295f4.png][]

这个虚拟机使用起来的体验比传统的虚拟机要简单一些，比如直接可以调用 Windows 宿主机的程序，比如 VS Code，在虚拟机中通过 Nginx 管理的 Web 应用也可以直接从 Windows 宿主机的浏览器访问，无需配置端口映射，所以用来作为本地 Linux 测试开发环境很方便。

当然，如果你不想尝鲜的话，使用传统的虚拟机或者原生的 Ubuntu 系统都可以。

## 演示项目初始化 ##

接下来，我们需要通过上面打开的终端窗口在这个 Ubuntu 虚拟机中安装 Nginx，以及 PHP、Composer，通过以下几个命令就可以搞定了：

sudo apt install nginx
    
    sudo apt install php php-zip php-mbstring
    
    sudo apt install composer

然后通过 Composer 在 Nginx 默认 Web 根目录 /var/www 目录下安装用于演示的 Laravel Web 项目（下载速度慢可以配置 Composer 全局镜像）：

sudo composer create-project --prefer-dist laravel/laravel blog 6.* -vvv

初始化完成后，可以通过 php artisan serve 测试下这个项目访问是否正常。这里就不演示了。

## 编译安装 PHP 8 测试版 ##

完成上述准备工作后，就可以开始 PHP 8 测试版本的编译安装了，首先，我们从 Github 下载 PHP 8 测试版本源码（PHP 官网源码包下载太慢）：

解压并进入源码根目录：

tar zxvf php-8.0.0alpha2.tar.gz
    cd php-8.0.0alpha2

开始编译安装流程：

// 1、安装相关依赖库
    
    sudo apt install -y pkg-config build-essential autoconf bison re2c libxml2-dev \
    
    libsqlite3-dev libssl-dev libcurl4-openssl-dev libpng-dev libonig-dev libzip-dev
    
     
    
    // 2、生成 configure 文件
    
    ./buildconf --force
    
     
    
    // 3、配置构建流程
    
    ./configure --prefix=/usr/local/php8 \
    
    --with-config-file-path=/usr/local/php8 \
    
    --enable-mbstring  \
    
    --enable-ftp  \
    
    --enable-gd   \
    
    --enable-mysqlnd \
    
    --enable-pdo   \
    
    --enable-sockets   \
    
    --enable-fpm   \
    
    --enable-xml  \
    
    --enable-soap  \
    
    --enable-pcntl   \
    
    --enable-cli   \
    
    --enable-json  \
    
    --enable-tokenizer \
    
    --enable-ctype \
    
    --enable-bcmath  \
    
    --with-openssl  \
    
    --with-pear   \
    
    --with-zlib  \
    
    --with-iconv  \
    
    --with-curl  \
    
    --with-zip
    
     
    
    // 4、构建
    
    make
    
     
    
    // 5、安装
    
    sudo make install

最后一步执行成功后，会有 PHP 8 安装成功的提示文本，你也可以通过如下命令验证安装成功：

![5bff249502bd69746ad537e5522b2143.png][]

当前 PHP 8 被安装到了 /usr/local/php8 这个目录下。

## 初始化配置文件 ##

编译安装的 PHP 8 需要自行拷贝和设置配置文件，我们首先将基础配置文件 php.ini 从源代码目录拷贝到 PHP 的安装目录：

sudo cp php.ini-production /usr/local/php8/php.ini

由于 JIT 是在 Opcache 扩展中提供的，所以需要先启动这个扩展，打开 /usr/local/php8/php.ini，取消对如下配置项的注释（删除前面的分号即可）：

zend_extension=opcache.so
    
    opcache.enable=1
    
    opcache.enable_cli=1

然后来初始化 PHP-FPM 的配置文件。

先把 php8.0-fpm 二进制文件拷贝到 /etc/init.d 目录下（还是在 php-8.0.0alpha2 源码目录下操作）：

sudo cp sapi/fpm/init.d.php-fpm /etc/init.d/php8.0-fpm
    
    sudo chmod +x /etc/init.d/php8.0-fpm

进入 /usr/local/php8/etc 目录，初始化 PHP-FPM 配置文件：

cd /usr/local/php8/etc
    
    sudo cp php-fpm.conf.default php-fpm.conf

通过 vim 编辑器打开 php-fpm.conf，修改如下配置项（同时取消前面的分号注释）：

pid = /run/php/php8.0-fpm.pid

然后进入当前目录下的 php-fpm.d 子目录：

cd php-fpm.d
    
    sudo cp www.conf.default www.conf

打开 www.conf，修改如下配置项（同时取消前面的分号注释）：

user = www-data
    
    group = www-data
    
     
    
    listen = /run/php/php8.0-fpm.sock
    
     
    
    listen.owner = www-data
    
    listen.group = www-data
    
    listen.mode = 0660

## 命令行应用基准测试 ##

完成上述准备工作后，就可以正式开始测试工作了。

首先，我们来测试命令行应用，PHP 官方在源码中提供了一个基准测试文件，我们进入源码所在目录 php-8.0.0alpha2，通过如下命令测试不启动 JIT 情况下代码运行情况：

/usr/local/php8/bin/php -d opcache.jit_buffer_size=0 Zend/bench.php

运行结果如下（运行时间，单位为 s）：

![544c6b24217daa3aa1f51fd828d8295f.png][]

然后，再通过下面这条命令测试启动 JIT 的情况下命令行代码的运行情况：

/usr/local/php8/bin/php -d opcache.jit_buffer_size=64M -d opcache.jit=1205 Zend/bench.php

> 注：关于 opcache.jit\_buffer\_size 配置项比较好理解，而 opcache.jit 配置项对应配置值的每个数字代表不同含义，具体可以参考鸟哥的这篇博客：PHP 8 新特性之 JIT 简介，里面讲得非常详细，一般对于命令行应用，将该配置值配置为 1205，对于 Web 应用，配置为 1235 或者 1255。

最终运行结果如下：

![feea85075684387b7a3ded09b3d55f93.png][]

可以看到，在 CPU 密集型操作的命令行应用中，启用 JIT 与不启用相比，耗时降低了接近 60%，性能提升了 2 倍。

## Web 应用基准测试 ##

接下来，我们以 Laravel 演示项目为例，演示 PHP Web 应用中启用 JIT 与不启用性能有没有提升。

启动 PHP-FPM：

sudo /etc/init.d/php8.0-fpm start

在 Nginx 中配置一个新的虚拟主机（/etc/nginx/sites-available/blog）：

server {
    
        listen 80;
    
        server_name blog.test;
    
        root /var/www/blog/public;
    
     
    
        index index.html index.htm index.php;
    
     
    
        charset utf-8;
    
     
    
        location / {
    
            try_files $uri $uri/ /index.php?$query_string;
    
        }
    
     
    
        location = /favicon.ico { access_log off; log_not_found off; }
    
        location = /robots.txt  { access_log off; log_not_found off; }
    
     
    
        error_page 404 /index.php;
    
     
    
        location ~ \.php$ {
    
            fastcgi_pass unix:/var/run/php/php8.0-fpm.sock;
    
            fastcgi_index index.php;
    
            fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $realpath_root$fastcgi_script_name;
    
            include fastcgi_params;
    
        }
    
     
    
        location ~ /\.(?!well-known).* {
    
            deny all;
    
        }
    
    }

然后进入 /etc/nginx/sites-enable 目录，创建这个虚拟主机的软连接：

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/blog blog

启动 Nginx：

sudo service nginx start

在 Windows 系统的 C:\\Windows\\System32\\drivers\\etc\\hosts 文件中添加虚拟域名与主机地址的映射：

127.0.0.1 blog.test

此时可以在 Windows 宿主机中通过浏览器访问对应的 Laravel 项目，表示部署成功：

![564e5fa6d20d7981ac1f58bf493f5c09.png][]

然后，我们还是在 Windows 中，通过 ab 命令对 blog.test 首页进行压力测试（此时尚未启用 JIT）：

ab -n 10 -c 10 http://blog.test/

> 注：-n 表示总请求数，-c 表示最大并发请求数。

测试结果如下，重点关注 RPS（每秒处理请求数）：

![d294f38fbb9e9d5ba7f595c821010d10.png][]

最后，在 Ubuntu 虚拟机中，打开 PHP 8 的配置文件 /usr/local/php8/php.ini，在 Opcache 配置项下新增 JIT 配置：

opcache.jit=1235
    
    opcache.jit_buffer_size=64M

配置完成后，重启 PHP-FPM 服务，再次回到 Windows 宿主机，通过 ab 命令对 [http://blog.test][http_blog.test] 页面进行压力测试：

ab -n 10 -c 10 -s 60 http://blog.test/

> 注：-s 表示超时时间。

运行结果如下：

![2749c7a07522d539982912184cfc0275.png][]

可以看到在 IO 密集型操作的 Web 应用中，启用 JIT 与不启用相比，性能不但没有提升，反而有 10% 左右的损耗，至少在 Laravel 应用中是如此。

## 小结 ##

当然，这里的测试仅限于的 Ubuntu 虚拟机环境（Windows WSL 版，配置是 8C8G），并且我也只是将 JIT 参数调整为官方建议的参数，没有做更多的对比测试，但是可以肯定的是 JIT 对 CPU 密集型操作优化效果很好，对 Web 应用性能是否有提升，取决于你的环境和配置的调优，因此 JIT 对 IO 密集型操作应用的性能优化效果有限，更适用于 CPU 密集型操作场景的性能优化，比如图像处理、机器学习等。

![584f7c4a174abcd3a933724a51e0a803.png][]

很多PHPer在进阶的时候总会遇到一些问题和瓶颈，业务代码写多了迷茫没方向，不知道该从哪儿入手去提升自己。→→管理整理了一些**资料**，有 腾讯 等一线大厂进阶知识体系 可供参考**（相关学习资料以及笔面试题）**

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[PHP 8 _zhuanlan.zhihu.com_533ceb8623fefe0d6644bf313303514f.png]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/143519846
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[Link 1]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//jq.qq.com/%3F_wv%3D1027%26k%3DSFr4C0W3
[Windows Subsystem for Linux Installation Guide for Windows 10]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/install-win10
[c58069fd4768b4e56124ce54eb86f30f.png]: /images/20221120/b452d0441dd8406090feca9b13db812e.png
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[Link 2]: https://link.zhihu.com/?target=https%3A//jq.qq.com/%3F_wv%3D1027%26k%3DpPPRwVd6