PHP 性能分析第一篇: Xhprof & Xhgui 介紹

RdouTyping 發(fā)布于2019-06-27 11:32 / 3070人閱讀

摘要：注這是我們應用性能分析系列的第一篇，閱讀第二篇可深入了解，第三篇則關注于性能調(diào)優(yōu)實踐。性能分析的行為也會影響應用性能。主動被動性能分析主動分析器在開發(fā)過程中使用，由開發(fā)人員啟用。它對性能的影響最小，同時收集足夠的信息用于診斷性能問題。

注：這是我們 PHP 應用性能分析系列的第一篇，閱讀第二篇可深入了解 xhgui，第三篇則關注于性能調(diào)優(yōu)實踐。

什么是性能分析？

性能分析是衡量應用程序在代碼級別的相對性能。性能分析將捕捉的事件包括：CPU的使用，內(nèi)存的使用，函數(shù)的調(diào)用時長和次數(shù)，以及調(diào)用圖。性能分析的行為也會影響應用性能。

影響的程度取決于基準測試。基準測試在外部執(zhí)行，用于衡量應用真實性能。所謂真實性能，即終端用戶所體驗的應用表現(xiàn)。

什么時候應該進行性能分析？

在考慮是否進行性能分析時，你首先要想：應用是否存在性能問題？如果有，你要進一步考慮：這個問題有多大？

如果你不這樣做，將會陷入一個陷阱——過早優(yōu)化，這可能會浪費你的時間。

為了評斷應用是否存在性能問題，你應該確定性能目標。例如，100個并發(fā)用戶的響應時間小于1s。然后，你需要進行基準測試，看是否達到這個目標。一個常見的錯誤是，在開發(fā)環(huán)境進行基準測試。事實上，你必須在生產(chǎn)環(huán)境進行基準測試。（實際生產(chǎn)環(huán)境或模擬的生產(chǎn)環(huán)境，后者很容易在 SaaS 實現(xiàn)（見：OneAPM 性能在線分析）。

用于基準測試的產(chǎn)品很多，包括 ab，siege 和 JMeter。我個人比較喜歡JMeter的功能集，但 ab 和 siege 更加易用。

一旦你確定應用存在性能問題，就需要分析其性能，實施改進，然后再一次進行基準測試，查看問題是否解決。每一次變更之后，你都該進行基準測試查看效果。如果你做了很多變更，卻發(fā)現(xiàn)應用性能有所下降，你就無法確定具體是哪一次變更導致了這個問題。

下圖是我定義的性能生命周期:

性能下降的一般原因

導致性能下降的一般原因中，有些相當出人意料。即便是像 PHP 這樣的高級語言，代碼的好壞也很少是問題的根源。在當今的硬件配置條件下，CPU 很少是性能限制的原因。常見的原因反而是:

數(shù)據(jù)存儲

PostgreSQL

MySQL

Oracle

MSSQL

MongoDB

Riak

Cassandra

Memcache

CouchDB

Redis

外部資源

APIs

文件系統(tǒng)

網(wǎng)絡接口

外部流程

糟糕的代碼

選擇哪一種性能分析器?

在 PHP 世界里，有兩個截然不同的的性能分析器——主動和被動。

主動 VS 被動性能分析

主動分析器在開發(fā)過程中使用，由開發(fā)人員啟用。主動分析器收集的信息比被動分析器多，對性能的影響更大。通常，主動分析器不能用在生產(chǎn)環(huán)境中。Xdebug 就是一種主動分析器。

因為無法在生產(chǎn)環(huán)境中使用主動分析器，F(xiàn)acebook 推出了一個被動分析器——XHprof。XHprof 是為了在生產(chǎn)環(huán)境中使用而打造的。它對性能的影響最小，同時收集足夠的信息用于診斷性能問題。XHprof 和 OneAPM 都是被動分析器。

通常，Xdebug 收集的額外信息對于一般的性能問題分析并不必要。這意味著，被動分析器是用于不間斷性能分析的更佳選擇，即使是在開發(fā)環(huán)境中。

Xhprof + Xhgui

Xhprof 由 Facebook 開發(fā)的，包含一個基本的用戶界面用于查看性能數(shù)據(jù)。此外，Paul Reinheimer 開發(fā)了 Xhgui 和一個增強的用戶界面（UI）用于查看、比較和分析性能數(shù)據(jù)。

安裝 安裝 XHPROF

Xhprof 可通過 PECL 安裝，步驟如下：

$pecl install xhprof-beta

該 pecl 命令將嘗試自動更新你的 php.ini 設置。pecl 嘗試更新的文件可以使用以下命令找到：

$ pecl config-getphp_ini

它會在指定的文件(如果有的話)頂部增加新的配置行。你可能想把他們移到一個更合適的位置。

一旦你編譯了該擴展程序，您必須啟用它。為此，您需要在 PHP INI 文件添加以下代碼：

[xhprof]
extension=xhprof.so

之后，結合 Xhgui 就能輕松地執(zhí)行性能分析與檢查。

安裝 XHGUI

安裝 Xhgui，必須直接從 git 獲取。該項目可以在 github 上找到，地址為 https://github.com/perftools/xhgui

Xhgui 要求:

PHP 5.3+

ext/mongo

composer

MongoDB(若只需要收集數(shù)據(jù)，則可選可不選；若需要數(shù)據(jù)分析，則為必選)

首先，克隆項目到任意位置。在基于 Debian 的 Linux 系統(tǒng)(例如 Ubuntu 等等)，可能是 /var/www。在 Mac OS X 系統(tǒng)，可能是 /Library/WebServer/Documents。

$cd /var/www
$ git clone https://github.com/perftools/xhgui.git
$ cd xhgui
$ php install.php

最后一個命令是運行 composer 以安裝依賴并檢查 xhgui 緩存目錄的權限。如果失敗，你可以手動運行 composer install。

下一步，你可能需要創(chuàng)建配置文件。這一步很容易實現(xiàn)，可以使用在 /path/to/xhgui/config/config.default.php 下的默認配置文件。

如果你在本地運行 mongodb ，沒有身份驗證，則可能不需要這樣做。因為它將回退為默認值。而在多服務器環(huán)境中，你會需要一個所有服務器都能進行存儲的遠程 mongodb 服務器，并進行恰當?shù)呐渲谩?/p>

為提高 MongoDB 的性能，你可以運行以下指令以添加索引：

$ mongo

use xhprof

其他配置

如果你不想在生產(chǎn)環(huán)境中安裝 mongo ,或無法讓 Web 服務器訪問 mongo 服務器，您可以將性能分析數(shù)據(jù)保存在磁盤中，再導入到本地MongoDB 供以后分析。

為此，請在 config.php 中進行以下修改：

 "/path/to/xhgui/xhprof-" .uniqid("", true). ".dat",
?>

改變文件中的 save.handler，然后取消批注 save.handler.filename ，為其賦一個恰當?shù)闹怠?

注意：默認每天只保存一個分析文件。

一旦分析數(shù)據(jù)的準備就緒，你就可以使用 xhgui 附帶的腳本導入之：

$ php /path/to/xhgui/external/import.php /path/to/file.dat

在此之后的步驟都相同。

運行 Xhgui

Xhgui 是以 PHP 為基礎的 Web 應用程序，你可以以 /path/to/xhgui/webroot為根文件，設置一個標準的虛擬主機。

或者，你可以簡單地使用 PHP 5.4 + cli-server 例如:

$cd/path/to/xhgui
$ php -S0:8080-t webroot/

這將使 Xhgui 在所有網(wǎng)絡接口都可通過 8080 端口進行通信。

運行性能分析器

運行分析器時，你需要在待分析的所有頁面包含 external/header.php 腳本。為此，你可以在 PHP ini 文件設置 auto_prepend_file 。你既可以直接在公共 INI 文件進行設置，也可以限制到單一的虛擬主機。

對于 Apache 服務器，添加以下代碼:

php_admin_value auto_prepend_file "/path/to/xhgui/external/header.php"

對于 Nginx 服務器，在服務器配置中添加以下代碼:

fastcgi_param PHP_VALUE "auto_prepend_file=/path/to/xhgui/external/header.php";

如果您使用 PHP 5.4 + cli-server(PHP - S)，則必須通過命令行標記進行設置:

$ php -S 0:8080 -dauto_prepend_file=/path/to/xhgui/external/header.php

默認情況下,分析器運行時只分析(大約)1%的請求。這是由以下 external/header.php 代碼控制的:

如果你想分析每一個請求（例如，在開發(fā)階段），你可以將這段代碼注釋掉。如果你想讓分析10%的請求，你可以做如下改動：

這允許你對一小部分用戶請求進行分析，而不過多影響單個用戶或太多用戶。

如果你想在性能分析時進行手動控制，你可以這樣做：

這段代碼會檢查一個隨機命名的 GET/POST/COOKIE 變量（在此例中為：A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV），同時創(chuàng)建一個同名的 Cookie ，用于分析該請求的整個過程，例如：表單提交后的重定向，Ajax 請求等等。

此外，它允許一個名為 no-A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV 的 GET/POST 變量來刪除 cookie ，停止分析。

當然，我們歡迎大家嘗試使用 OneAPM 來為您的 PHP 和 Java 應用做免費的性能分析。OneAPM 獨有的探針能夠深入到所有 PHP 和 Java 應用內(nèi)部完成應用性能管理和監(jiān)控，包括代碼級別性能問題的可見性、性能瓶頸的快速識別與追溯、真實用戶體驗監(jiān)控、服務器監(jiān)控和端到端的應用性能管理。 OneAPM 可以追溯到性能表現(xiàn)差的 SQL 語句 Traces 記錄、性能表現(xiàn)差的第三方 API、Web 服務、Cache 等等。

在下一篇文章中，我們將深入研究 Xhgui ，以及用于展示、比較 xhprof 數(shù)據(jù)的用戶界面。

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