性能方面考虑的因素

在上一节我们已经简单的提到:回收可能根有细微的性能上影响,但这是把PHP 5.2与PHP 5.3比较时才有的。尽管在PHP 5.2中,记录可能根相对于完全不记录可能根要慢些,而PHP 5.3中对 PHP run-time 的其他修改减少了这个性能损失。

这里主要有两个领域对性能有影响。第一个是内存占用空间的节省,另一个是垃圾回收机制执行内存清理时的执行时间增加(run-time delay)。我们将研究这两个领域。

内存占用空间的节省

首先,实现垃圾回收机制的整个原因是为了,一旦先决条件满足,通过清理循环引用的变量来节省内存占用。在PHP执行中,一旦根缓冲区满了或者调用gc_collect_cycles() 函数时,就会执行垃圾回收。在下图中,显示了下面脚本分别在PHP 5.2 和 PHP 5.3环境下的内存占用情况,其中排除了脚本启动时PHP本身占用的基本内存。

Example #1 Memory usage example

<?php
class Foo
{
    public 
$var '3.1415962654';
}

$baseMemory memory_get_usage();

for ( 
$i 0$i <= 100000$i++ )
{
    
$a = new Foo;
    
$a->self $a;
    if ( 
$i 500 === )
    {
        echo 
sprintf'%8d: '$i ), memory_get_usage() - $baseMemory"\n";
    }
}
?>
Comparison of memory usage between PHP 5.2 and PHP 5.3

在这个很理论性的例子中,我们创建了一个对象,这个对象中的一个属性被设置为指回对象本身。在循环的下一个重复(iteration)中,当脚本中的变量被重新复制时,就会发生典型性的内存泄漏。在这个例子中,两个变量容器是泄漏的(对象容器和属性容器),但是仅仅能找到一个可能根:就是被unset的那个变量。在10,000次重复后(也就产生总共10,000个可能根),当根缓冲区满时,就执行垃圾回收机制,并且释放那些关联的可能根的内存。这从PHP 5.3的锯齿型内存占用图中很容易就能看到。每次执行完10,000次重复后,执行垃圾回收,并释放相关的重复使用的引用变量。在这个例子中由于泄漏的数据结构非常简单,所以垃圾回收机制本身不必做太多工作。从这个图表中,你能看到 PHP 5.3的最大内存占用大概是9 Mb,而PHP 5.2的内存占用一直增加。

执行时间增加(Run-Time Slowdowns)

垃圾回收影响性能的第二个领域是它释放已泄漏的内存耗费的时间。为了看到这个耗时时多少,我们稍微改变了上面的脚本,有更多次数的重复并且删除了循环中的内存占用计算,第二个脚本代码如下:

Example #2 GC performance influences

<?php
class Foo
{
    public 
$var '3.1415962654';
}

for ( 
$i 0$i <= 1000000$i++ )
{
    
$a = new Foo;
    
$a->self $a;
}

echo 
memory_get_peak_usage(), "\n";
?>

我们将运行这个脚本两次,一次通过配置zend.enable_gc 打开垃圾回收机制时,另一次是它关闭时。

Example #3 Running the above script

time php -dzend.enable_gc=0 -dmemory_limit=-1 -n example2.php
# and
time php -dzend.enable_gc=1 -dmemory_limit=-1 -n example2.php

在我的机器上,第一个命令持续执行时间大概为10.7秒,而第二个命令耗费11.4秒。时间上增加了7%。然而,执行这个脚本时内存占用的峰值降低了98%,从931Mb 降到 10Mb。这个基准不是很科学,或者并不能代表真实应用程序的数据,但是它的确显示了垃圾回收机制在内存占用方面的好处。好消息就是,对这个脚本而言,在执行中出现更多的循环引用变量时,内存节省的更多的情况下,每次时间增加的百分比都是7%。

PHP内部 GC 统计信息

在PHP内部,可以显示更多的关于垃圾回收机制如何运行的信息。但是要显示这些信息,你需要先重新编译PHP使benchmark和data-collecting code可用。你需要在按照你的意愿运行./configure前,把环境变量CFLAGS设置成-DGC_BENCH=1。下面的命令串就是做这个事:

Example #4 Recompiling PHP to enable GC benchmarking

export CFLAGS=-DGC_BENCH=1
./config.nice
make clean
make

当你用新编译的PHP二进制文件来重新执行上面的例子代码,在PHP执行结束后,你将看到下面的信息:

Example #5 GC statistics

GC Statistics
-------------
Runs:               110
Collected:          2072204
Root buffer length: 0
Root buffer peak:   10000

      Possible            Remove from  Marked
        Root    Buffered     buffer     grey
      --------  --------  -----------  ------
ZVAL   7175487   1491291    1241690   3611871
ZOBJ  28506264   1527980     677581   1025731

主要的信息统计在第一个块。你能看到垃圾回收机制运行了110次,而且在这110次运行中,总共有超过两百万的内存分配被释放。只要垃圾回收机制运行了至少一次,根缓冲区峰值(Root buffer peak)总是10000.

结论

通常,PHP中的垃圾回收机制,仅仅在循环回收算法确实运行时会有时间消耗上的增加。但是在平常的(更小的)脚本中应根本就没有性能影响。

然而,在平常脚本中有循环回收机制运行的情况下,内存的节省将允许更多这种脚本同时运行在你的服务器上。因为总共使用的内存没达到上限。

这种好处在长时间运行脚本中尤其明显,诸如长时间的测试套件或者daemon脚本此类。同时,对通常比Web脚本运行时间长的» PHP-GTK应用程序,新的垃圾回收机制,应该会大大改变一直以来认为内存泄漏问题难以解决的看法。

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Anonymous
1 year ago
Pi is incorrect, there 2 digits are swapped.
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