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使用 Zend Opcache 加速 PHP

Optimizer+ 是 Zend 开发的闭源但可以免费使用的 PHP 优化加速组件,是第一个也是最快的 opcode 缓存工具。现在,Zend 科技公司将 Optimizer+ 在 php License 下开源成为 Zend Opcache。

Zend OPcache 通过 opcode 缓存和优化提供更快的 PHP 执行过程。它将预编译的脚本文件存储在共享内存中供以后使用,从而避免了从磁盘读取代码并进行编译的时间消耗。同时,它还应用了一些代码优化模式,使得代码执行更快。

1. 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。但是既然 opcode cache 能带来 CPU 和内存开销的降低,这总归是好事 —— 本着环保的态度,也应该尽量减少消耗不是?

现代操作码缓存器(Optimizer+,APC2.0+,其他)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。这将带来显着的性能加速,通常降低了整体服务器的内存消耗,而且很少有缺点。

2. Optimizer+ 与 APC 的优缺点对比

Optimizer+ 于 2013年3月中旬改名为 Opcache。

根据 PHP wiki 上的讨论,Zend Opcache 即将整合到 php 5.5 中。作为 APC 的竞争对手,新生的 Zend Opcache 很有可能取代 APC 的位置,虽然 OptimizerPlus 没有象 APC 那样的 user cache 功能。

OPTIMIZER+ 相对 APC 的优点

  1. 性能。根据测试,Zend Optimizer+ 始终优于 APC。随代码差异,每秒钟处理的请求数高 5~20%。Google doc 上记录的测试结果中,WordPress 2.1.1(不知道为什么不用个新版本的 WP 来测试),性能提高约 8%。理论上来说,对于 WP 3.5.1,性能应该也能得到大约 5~10% 的提升吧。对于运行 WordPress 的服务器而言,使用 Optimizer+ 可以显著降低 CPU 使用率和提高页面加载速度(graphics here)。
  2. 支持新的 PHP 版本。Zend 和 PHP 社区都会帮助 Optimizer+ 能够支持最新版本的 PHP。
  3. 可靠性。Optimizer+ 拥有可选的损坏检测能力,可以防止因数据损坏而导致的服务器崩溃。
  4. 更好的兼容性。PHP 社区打算让 Optimizer+ 与社区支持的所有 PHP 版本相兼容。

APC 相对 OPTIMIZER+ 的优势

  1. APC 有数据缓存 API,而 Optimizer+ 没有。
  2. APC 能够回收旧的无效的脚本占用的内存。APC 有内存管理器,可以将那些不再使用的脚本关联的内存进行回收。而 Optimizer+ 不同,它将这样的内存标记为“脏的”,但并不会回收它们。一旦“脏的”内存占用配置阈值的百分比达到一定值,Optimizer+ 就将自己重新启动。这种行为在稳定性上既有优势也有劣势。

3. 使用 Zend Opcode

现在已经可以使用 Zend Opcache 替代 APC 作为 PHP 优化加速工具了。目前的 Zend Opcode 兼容 PHP 5.2.*、5.3.*、5.4.* 和 PHP-5.5 开发版。不过,将来会取消对 PHP 5.2 的支持。

注意:Zend Opcache 与 eaccelerator 相冲突。要安装 Zend Opcache,可能需要先卸载 eaccelerator —— 如果你用了这个加速模块的话。

从源码安装并配置

Zend Opcache 的源代码托管在 github 上,目前还是叫做 ZendOptimizerPlus

安装步骤详见其 README 文件。

注意:

  1. 最好在本地虚拟机里测试之后再部署到自己的服务器上;
  2. 安装前最好先删除 eacceleratro、xcache 或 apc 等组件。

顺便说一句,从源码编译安装时需要用到 php-devel。README 中快速安装一节的开头就用到,

$PHP_DIR/bin/phpize

如果不清楚 phpize 的路径,可以,

whereis phpize

README 文件中也有相应的推荐优化设置。

从 REMI 源安装并配置

我不喜欢从源码编译安装程序,一个是水平有限,一个就是怕麻烦。下面介绍从 remi 安装源安装 Zend Opcache,以 CentOS 上的操作为例,基于我的 VPS 的配置。

remi 社区已经提供了 Zend Opcache 的安装包,可以直接 yum 安装。当然,前提是已经配置使用了 remi 的安装源。如果没有,可以参考这里。提醒一下,remi 安装源上的 PHP 已经是 5.4 版本了。

鉴于有人测试说 WordPress 在 PHP 5.4 上的性能要优于在 PHP 5.3 上的性能(10% faster andlower ram consuming),顺便升级一下 PHP 也不是什么坏事。

操作步骤:

  1. 配置使用 remi 安装源。已有则跳过。
  2. 删除 eaccelerator、xcache、apc:
    yum remove php-eaccelerator php-xcache php-apcu

    没有使用则跳过。

  3. 对系统执行升级:
    yum update

    目的是根据 remi 安装源的状态升级当前的 php 等软件到 remi 支持的最新版本。此时,可以看到系统有类似下面的输出:

    Updating   : php-common-5.4.14-1.el6.remi.i686                                                         1/26
    
    WARNING : These php-* rpm are not official Fedora / Red Hat build and
    overrides the official ones. Don't file bugs on Fedora Project nor Red Hat.
    
    Use dedicated forums http://forums.famillecollet.com/
    
    warning: /etc/php.ini created as /etc/php.ini.rpmnew
      Updating   : mysql-libs-5.5.31-1.el6.remi.i686                                                         2/26
    
    WARNING : This MySQL RPM is not an official Fedora / Red Hat build and it
    overrides the official one. Don't file bugs on Fedora Project nor Red Hat.
    Use dedicated forums http://forums.famillecollet.com/
    
    warning: /etc/my.cnf created as /etc/my.cnf.rpmnew

    表示我们现在要从 Fedora / Red Hat 的版本迁移到 Remi 版本了,所以不要去 Fedora / Red Hat 寻求帮助了。呵呵,貌似出问题都是在网上找,还真是很少到官方论坛里提问。像我这样的入门级用户,也不会遇到那么深度的问题。

  4. 安装 Zend Opcache(pecl 版本):
    yum install php-pecl-zendopcache

    安装时产生的 opcache 的配置文件位于默认的 /etc/php.d 目录中:

    opcache-default.blacklist
    opcache.ini

    这个配置文件采用的基本就是 README 中的推荐设置,只有几个地方需要修改。

    vi /etc/php.d/opcache.ini

    对照如下推荐配置修改并保存即可:

    opcache.memory_consumption=128
    opcache.interned_strings_buffer=8
    opcache.max_accelerated_files=4000
    opcache.revalidate_freq=60
    opcache.fast_shutdown=1
    opcache.enable_cli=1
  5. 不需要修改 php.ini 配置,重起 Apache 服务使之生效:
    service httpd restart

查询一下看看是否正确启动了:

php -v

输出结果类似于:

PHP 5.4.14 (cli) (built: Apr 11 2013 11:04:35)
Copyright (c) 1997-2013 The PHP Group
Zend Engine v2.4.0, Copyright (c) 1998-2013 Zend Technologies
    with Zend OPcache v7.0.1, Copyright (c) 1999-2013, by Zend Technologies

4. 体会

PHP 上有不少 opcode cache 组件,如 APC、eAccelerator、XCache 等。(参见 Wikipedia 上的 PHP accelerators 列表。)看 PHP wiki 上的意思,这个新引入的 Zend Opcache 的性能应该是最好的。不管用哪个组件,总归是用一个才好。

对于小型的服务器,似乎这几个组件的性能差异并不太明显。我的想法是,既然用了,那就用个最好的吧。但是如果你正在使用别的 opcode cache,比如上面提到的这几个中的一个,从性能提升上讲,倒是没必要立刻就换。

对这个站,首页生成时间:仅使用 PHP 的时候,大约 0.9s;使用 eAccelerator 大约 0.63s;使用 Zend Opcache 后大约 0.55s。测试得非常简陋,多打开几次看看 WP Super Cache 提供的页面生成时间,估计一个平均数。

登录到系统里看了看 Apache 进程的内存占用。之前一个进程不多大一会儿就能占用 40MB 以上的内存,现在基本上没有高于 40MB 的了。只是不知道是 php 5.4 的功劳呢,还是 Zend Opcache 的功劳。

不知道您觉得这个 Zend Opcache 的效果如何?如果您有兴趣,不妨留言写下您的测试结果。

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