PHP7.4 Preload 功能测试

PHP7.4 已经发布，发布了很多新特性，其中有一项功能比较吸引人，那就是预加载功能，可以将文件提前加载到内存当中，据说可以提升 PHP 性能，但是究竟是不是能提升，能提升多少，我们可以做一个实验来测试下。

 先上github地址     https://github.com/linkkong/php7.4-preload-test

思路

预加载的原理就是将类提前加载到内存中，这种提升在 fpm 场景下最适合，所以笔者做了以下几个角度的测试。

1. 速度测试：比较 php7.4 预加载、php7.4 无预加载、php7.3 三种环境下，同一份文件访问的表现

2. 空间测试：也就是上面三种环境下内存使用情况

3. CPU 使用的情况可以忽略，因为下面的测试使用了 docker，已经将 cpu 使用率降低到了 25%

工具

1. php 项目：

   1) 在 www 目录下面，默认访问的是 index.php 文件，里面引用了 www/Dog 目录下的三个文件 (增加文件读取操作);
   2) 为了验证预加载确实读取类到了内存中，增加了 dog 类

2. 使用 docker-compose 编排了三个 php 环境分别是 php7.4 预编译、php7.4 普通、php7.3 普通

     php74:
       image: php:7.4-fpm
       volumes:
   - ./www/:/var/www/html/:cached
   - ./php/preload.ini:/usr/local/etc/php/conf.d/preload.ini
       expose:
   - 9000
       deploy:
         resources:
           limits:
             cpus: '0.25'
             memory: 150M
     php741:
       image: php:7.4-fpm
       volumes:
   - ./www/:/var/www/html/:cached
       expose:
   - 9000
       deploy:
         resources:
           limits:
             cpus: '0.25'
             memory: 150M
     php73:
       image: php:7.3.9-fpm
       volumes:
   - ./www/:/var/www/html/:cached
       expose:
   - 9000
       deploy:
         resources:
           limits:
             cpus: '0.25'
             memory: 150M

   预加载比普通多了一个预加载的配置文件，把 www/Dog 里的文件进行了 opcache_compile_file

   参考 php/preload.ini 和 www/preload.php

3. 增加 nginx 配置，参考 nginx/conf.d/default.conf

   环境	Host
   php7.4 预加载	http://localhost:8000/
   php7.4 无加载	http://localhost:8001/
   php7.3 普通	http://localhost:8002/

测试

打开 2 个窗口，分别执行下面的命令，不要关闭

      //监控docker容器的cpu使用和内存使用
      docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemUsage}}"

//启动所有容器，必须使用--compatibility参数，否则CPU内存限制无效
      docker-compose --compatibility up

运行起环境后可以看到，php74_1 是预加载环境，php741_1 是无预加载环境，php73_1 是 php7.3 环境，php7.4 预加载环境已经比无预加载环境多使用了 0.08Mib 内存，至于是不是已经预加载了类，还不能下结论

下面采用 ab 来进行简单的压测，并用每秒请求数来进行对比

      ab -c 10 -n 1000 http://localhost:8000/

测试 index.php

测试 7.4 预加载、7.4 无预加载、7.3 三种环境的表现

测试 dog.php

dog.php 包含了 Dog 文件夹下的内容，主要测试 dog 类，是否已经在内存中。用 curl 访问即可，或者浏览器打开

测试 cat.php

cat.php 包含 cat 类，就是将 dog 类改了下名字全部放到了 cat.php 文件中，减少文件读写；主要测试在文件读写次数一致的情况下程序的表现

总结

1. php7.4 开启预加载，性能确实提升了很多，原因就是大幅度减少了文件读取的时间

2. 未开启预加载的情况下，php7.3 和 php7.4 性能差距不大

3. php7.4 开启了预加载后，但是并没有预加载特定文件 (Cat 类) 性能居然也有提升，原因还不得而知？？？

4. 从第二个测试来看 php7.4 开启预加载之后，类确实加载到了内存中，这就是提升效率的关键，但是在实际项目中，这个特性可能会因为不熟悉特性重复定义类导致项目报错挂掉 (潜在的风险)

5. 没有做关于 laravel 的测试，因为不想做了，原理差不多

6. 在实际应用中，应该对经常使用的类进行热加载，而不要全部加载，参考下面第二个文献

最终还是做了 Laravel 的测试，见图

laravel 项目是 6.5 版本，只修改了 route/web.php，把默认返回值改成了一个 json，其他均未修改

貌似 php7.4 只要开启 preload，不需要配置 preload 文件也能加快访问速度 (原理未知，可能是自动缓存了，如果是自动缓存，那么后期更新项目就需要重启 fpm，不然会有问题)，所以我在 www 目录下面放入了一个 laravel 项目，然后用 ab 进行了压测，压测结果特别低是因为对容器的 CPU 和内存做了限制。

从 2，3 图来看，没有开启 preload 的 php7.4 与 php7.3 性能相差无几，但是开启了 preload 的 php7.4，提升还是很明显的，降低了非常多的文件读取性能消耗

参考文献

1. Composer: How it should preload in PHP 7.4

2. 国外同行做的测试，可能是基于 laravel

3. Preloading in PHP 7.4

4. 在 Docker Compose file 3 下限制 CPU 與 Memory