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PHP性能分析第一篇XHProfXHGui介绍

sunny夏筱 2015-10-29 11:30:22 10238
【前言】这是国外知名博主 Davey Shafik所撰写的 PHP 应用性能分析系列的 第一篇,阅读 第二篇 可深入了解 XHGui,第三篇 则关注于性能调优实践。
什么是性能分析?
性能分析是衡量应用程序在代码级别的相对性能。性能分析将捕捉的事件包括:CPU的使用,内存的使用,函数的调用时长和次数,以及调用图。性能分析的行为也会影响应用性能。
影响的程度取决于基准测试。基准测试在外部执行,用于衡量应用真实性能。所谓真实性能,即终端用户所体验的应用表现。
                      
什么时候应该进行性能分析?
在考虑是否进行性能分析时,你首先要想:应用是否存在性能问题?如果有,你要进一步考虑:这个问题有多大?
如果你不这样做,将会陷入一个陷阱——过早优化,这可能会浪费你的时间。
为了评断应用是否存在性能问题,你应该确定性能目标。例如,100 个并发用户的响应时间小于 1s 。然后,你需要进行基准测试,看是否达到这个目标。一个常见的错误是,在开发环境进行基准测试。事实上,你必须在生产环境进行基准测试。(实际生产环境或模拟的生产环境,后者很容易在 SaaS 实现(例如:OneAPM PHP 应用性能在线分析示例)。
用于基准测试的产品很多,包括 ab,siege 和 JMeter。我个人比较喜欢 JMeter 的功能集,但 ab 和 siege 更加易用。
一旦你确定应用存在性能问题,就需要分析其性能,实施改进,然后再一次进行基准测试,查看问题是否解决。每一次变更之后,你都该进行基准测试查看效果。如果你做了很多变更,却发现应用性能有所下降,你就无法确定具体是哪一次变更导致了这个问题。
下图是我定义的性能生命周期:
                    
性能下降的一般原因
导致性能下降的一般原因中,有些相当出人意料。即便是像 PHP 这样的高级语言,代码的好坏也很少是问题的根源。在当今的硬件配置条件下,CPU 很少是性能限制的原因。常见的原因反而是:
数据存储
  • PostgreSQL
  • MySQL
  • Oracle
  • MSSQL
  • MongoDB
  • Riak
  • Cassandra
  • Memcache
  • CouchDB
  • Redis
外部资源
  • APIs
  • 文件系统
  • 网络接口
  • 外部流程
糟糕的代码
选择哪一种性能分析器?
在 PHP 世界里,有两个截然不同的的性能分析器——主动和被动。
主动 VS 被动性能分析
主动分析器在开发过程中使用,由开发人员启用。主动分析器收集的信息比被动分析器多,对性能的影响更大。通常,主动分析器不能用在生产环境中。XDebug 就是一种主动分析器。
因为无法在生产环境中使用主动分析器,Facebook 推出了一个被动分析器——XHProf。XHProf 是为了在生产环境中使用而打造的。它对性能的影响最小,同时收集足够的信息用于诊断性能问题。XHProf 和 OneAPM 都是被动分析器。
通常,XDebug 收集的额外信息对于一般的性能问题分析并不必要。这意味着,被动分析器是用于不间断性能分析的更佳选择,即使是在开发环境中。
XHProf + XHGui
XHProf 由 Facebook 开发的,包含一个基本的用户界面用于查看性能数据。此外,Paul Reinheimer 开发了 XHGui 和一个增强的用户界面(UI)用于查看、比较和分析性能数据。
安装
安装 XHProf
XHProf 可通过 PECL 安装,步骤如下:
           $ pecl install xhprof-beta
该 pecl 命令将尝试自动更新你的 php.ini 设置。pecl 尝试更新的文件可以使用以下命令找到:
          $ pecl config-get php_ini
它会在指定的文件(如果有的话)顶部增加新的配置行。你可能想把他们移到一个更合适的位置。
一旦你编译了该扩展程序,您必须启用它。为此,您需要在 PHP INI 文件添加以下代码:
        [xhprof]
        extension=xhprof.so
之后,结合 XHGui 就能轻松地执行性能分析与检查。
安装 XHGui
安装 XHGui,必须直接从 git 获取。该项目可以在 github 上找到,地址为 https://github.com/perftools/xhgui
XHGui 要求:
  • PHP 5.3+
  • ext/mongo
  • composer
  • MongoDB (若只需要收集数据,则可选可不选;若需要数据分析,则为必选)

首先,克隆项目到任意位置。在基于 Debian 的 Linux 系统(例如 Ubuntu 等等),可能是 /var/www。在 Mac OS X 系统,可能是 /Library/WebServer/Documents。
                      $ cd /var/www
                      $ git clone https://github.com/perftools/xhgui.git
                      $ cd xhgui
                      $ php install.php
最后一个命令是运行 composer 以安装依赖并检查 XHGui 缓存目录的权限。如果失败,你可以手动运行 composer install。
下一步,你可能需要创建配置文件。这一步很容易实现,可以使用在 /path/to/XHGui/config/config.default.php 下的默认配置文件。
如果你在本地运行 MongoDB,没有身份验证,则可能不需要这样做。因为它将回退为默认值。而在多服务器环境中,你会需要一个所有服务器都能进行存储的远程 MongoDB 服务器,并进行恰当的配置。
为提高 MongoDB 的性能,你可以运行以下指令以添加索引:
                      $ mongo

                      > use xhprof
                     db.results.ensureIndex( { 'meta.SERVER.REQUEST_TIME' : -1 } )
                     db.results.ensureIndex( { 'profile.main().wt' : -1 } )
                     db.results.ensureIndex( { 'profile.main().mu' : -1 } )
                     db.results.ensureIndex( { 'profile.main().cpu' : -1 } )
其他配置
如果你不想在生产环境中安装 mongo ,或无法让 Web 服务器访问 mongo 服务器,您可以将性能分析数据保存在磁盘中,再导入到本地 MongoDB 供以后分析。
为此,请在 config.php 中进行以下修改:
                     <?php
                    'save.handler' = 'file',
                    'save.handler.filename' => '/path/to/xhgui/xhprof-' .uniqid("", true). '.dat',
                    ?>
改变文件中的 save.handler,然后取消批注 save.handler.filename ,为其赋一个恰当的值。
注意:默认每天只保存一个分析文件。
一旦分析数据的准备就绪,你就可以使用 XHGui 附带的脚本导入之:
               $ php /path/to/xhgui/external/import.php /path/to/file.dat
在此之后的步骤都相同。
运行 XHGui
XHGui 是以 PHP 为基础的 Web 应用程序,你可以以 /path/to/xhgui/webroot 为根文件,设置一个标准的虚拟主机。
或者,你可以简单地使用 PHP 5.4+ cli-server 例如:
                $ cd /path/to/xhgui
                $ php -S 0:8080 -t webroot/
这将使 XHGui 在所有网络接口都可通过 8080 端口进行通信。
运行性能分析器
运行分析器时,你需要在待分析的所有页面包含 external/header.php 脚本。为此,你可以在 PHP ini 文件设置 auto_prepend_file 。你既可以直接在公共 INI 文件进行设置,也可以限制到单一的虚拟主机。
对于 Apache 服务器,添加以下代码:
               php_admin_value auto_prepend_file "/path/to/xhgui/external/header.php"
对于 Nginx 服务器,在服务器配置中添加以下代码:
              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),则必须通过命令行标记进行设置:
             $ php -S 0:8080 -dauto_prepend_file=/path/to/xhgui/external/header.php
默认情况下,分析器运行时只分析(大约) 1% 的请求。这是由以下 external/header.php 代码控制的:
             <?php
             if (rand(0, 100) !== 42) {
             return;
             }
             ?>
如果你想分析每一个请求(例如,在开发阶段),你可以将这段代码注释掉。如果你想让分析 10% 的请求,你可以做如下改动:
           <?php
           if (rand(0, 10) !== 4) {
           return;
           }
          ?>
这允许你对一小部分用户请求进行分析,而不过多影响单个用户或太多用户。
如果你想在性能分析时进行手动控制,你可以这样做:
<?php
if (!isset($_REQUEST['A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV']) &&
!isset($_COOKIE['A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV'])) {
return;
} else {
// Remove trace of the special variable from REQUEST_URI
$_SERVER['REQUEST_URI'] = str_replace(array('?A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV',
'&A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV'), '', $_SERVER['REQUEST_URI']);


setcookie('A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV', 1);
}if (isset($_REQUEST['no-A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV'])) {
setcookie('A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV', 0, time() - 86400);
return;
}


?>
这段代码会检查一个随机命名的 GET/POST/COOKIE 变量(在此例中为:A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV),同时创建一个同名的 Cookie ,用于分析该请求的整个过程,例如:表单提交后的重定向,Ajax 请求等等。
此外,它允许一个名为 no-A9v3XUsnKX3aEiNsUDZzV 的 GET/POST 变量来删除 Cookie ,停止分析。
当然,我们欢迎大家尝试使用 OneAPM 来为您的 PHP 和 Java 应用做免费的性能分析。OneAPM 独有的探针能够深入到所有 PHP 和 Java 应用内部完成应用性能管理和监控,包括代码级别性能问题的可见性、性能瓶颈的快速识别与追溯、真实用户体验监控、服务器监控和端到端的应用性能管理。 OneAPM 可以追溯到性能表现差的 SQL 语句 Traces 记录、性能表现差的第三方 API、Web 服务、Cache 等等。
在下一篇文章中,我们将深入研究 XHGui ,以及用于展示、比较 XHProf 数据的用户界面(本文系应用性能管理领军企业 OneAPM 工程师编译整理)。

存储 监控 NoSQL 前端开发 Java 测试技术 PHP MongoDB 开发工具 git
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全部回答(4)
  • apm
    2015-10-30 10:27:21
    RePHP性能分析第一篇XHProfXHGui介绍
    绝对干货,感谢分享,辛苦了!
    0 0
  • 宝保森
    2015-10-29 16:56:59
    回2楼ivmmff的帖子
    刚百度了下,之前都没听说过·····
    0 0
  • 妙正灰
    2015-10-29 12:21:35
    我都是用雅黑探针来测试的

    -------------------------

    回 3楼(宝保森) 的帖子
    你指那个?
    0 0
  • 啊里新人
    2015-10-29 11:43:48
    标记一下,有空学习
    0 0
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