摘要：周四正式发布了编程语言，将静态类型以及一些现代的语言特性引入了。这是对优化之路上的新里程碑。但是语言层面的优化限制太多，对而言还是不够用。其次是优化运行的步骤。在这方面进行调整，可以提升运行的性能。值得注意的是，给的影响很大。
Facebook周四正式发布了Hack编程语言，将静态类型以及一些现代的语言特性引入了PHP。这是Facebook对PHP优化之路上的新里程碑。
Facebook为何要优化PHP这个问题可以从不同角度来回答。简单直接的回答是，Facebook的规模太大了。PHP的性能问题限制了Facebook的发展。从另一个角度来回答，则是要回答既然PHP不够用，为什么不干脆换掉？
把PHP换掉也有“整体换”和“局部换”的区别。最彻底的方案就是完全离开PHP，用别的语言重写一套。但是对于Facebook而言这个代价太高了。如果切换的话，多年来在PHP的积累就完全作废了。而且Facebook的业务逻辑非常复杂，据说PHP代码有2千万行…… 而且，Facebook员工众多，切换到一种新的语言，学习成本也不低。
既然整体换不可行，那就局部换吧。例如给PHP写C/C++扩展，可以提升性能。但是PHP扩展开发起来成本高，一般只适用于比较稳定的库，适用范围很有限。另一个方案将性能瓶颈的地方用其他语言实现，然后通过RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）在PHP和其他语言之间通讯。Twitter就用了这条路线，大量组件使用Scala和Java编写，通过RPC与展现层的Rails通讯。事实上，Facebook在这方面已经做了不少工作，为了减少RPC调用的开销，Facebook还专门开发了Thrift。然而，C++开发成本比PHP高很多，不适合用在需要快速修改的地方，而且大量RPC调用终究会影响性能。
整体换不现实，Thrift不够用，那么Facebook优化PHP就势在必行了。
Facebook要如何优化PHP优化PHP，最先想到的是作性能分析，找出瓶颈，然后进行对应的优化。Facebook为此开发了XHProf工具。XHProf精确到函数层面，数据收集组件使用C开发（PHP扩展），报告组件用了PHP。支持PHP 5.2以上版本，对于定位性能瓶颈很有帮助。
但是PHP语言层面的优化限制太多，对Facebook而言还是不够用。所以Facebook需要对PHP语言的实现本身进行优化。
首先可以考虑的方案是改善PHP的官方实现。PHP的官方解释器运行PHP代码的过程可以分为两步：第一步，将PHP编译为bytecode；第二步，运行bytecode。那么改善PHP的官方实现就可以从这两个方面着手。
首先是优化编译PHP的步骤，这方面的工作已经有ZendOptimizerPlus做了。它会在内存中缓存编译好的bytecode，这样以后访问代码的时候就可以直接访问缓存好了的bytecode，省去了从磁盘读取再重新编译的开销。但是由于PHP语言的动态性，这个方法的效果一般，最好的情况下也只能提升20%的性能。
其次是优化运行bytecode的步骤。上面提到的ZendOptimizerPlus主要是优化编译PHP，但是也附带做了一些bytecode运行的优化。PHP有三种方式来运行bytecode：CALL、SWITCH和GOTO，默认使用CALL，也就是函数调用。优化函数调用，常用的方法就是内联（Inline function），也就是将函数展开，将函数体插入替换调用该函数的地方，这样可以节省每次调用函数带来的额外时间开支。但是这种做法其实是用“空间换时间”，如果内联过头了，空间开销会很大，得不偿失。在这方面进行调整，可以提升运行bytecode的性能。
此外还可以将整个PHP解释器用汇编重写，以快闻名的LuaJIT就是这么干的。
然而，无论是内联优化还是用汇编重写，代价都很大，而且如果优化官方实现的话，还要考虑PHP的向下兼容……
既然这个方案不太现实，那么不如把PHP搬到JVM上吧？JVM性能相当不错。
把PHP搬到JVM的工作，有人已经做过了。例如，IBM的P8（已死）和Quercus（半死不活）。Facebook也研究过这个方案，2012年的时候，还有Facebook迁移到JVM的传闻。其实Facebook早已放弃这条路线。根据Facebook的研究，Quercus的性能和Zend+APC相比，差不了太多。这一方案效果不理想的原因可能是，JVM本身性能的优化是针对Java做的，其他语言在JVM上实现，不一定能用到这些优化。动态语言尤为如此。因为Java本身是静态类型的，所以很多优化JVM就没必要做，而在JVM上跑的动态语言需要这些优化。
既然JVM是为Java优化的，搬上去不合适，那不如针对PHP开发一个VM？这样就可以作大量针对性地优化了。然而开发VM可没有那么容易，成本不小，所以Facebook最初的选择是将PHP编译成C/C++之类性能优异的语言。也就是HHVM的前身——HPHPc。具体的做法是将PHP翻译为C++，然后再编译。
相比VM，这样的实现比较简单，而且能放手做优化（因为是离线编译，所以可以用时间换性能）。但是PHP的很多动态内容编译成C++比较麻烦，因此HPHPc禁掉了eval()之类的特性，即使这样，还是带来了一些问题，特别是由于需要将动态include的文件都编译在一起，最终的部署文件体积太庞大了，都过G了。
和HPHPc类似的项目有Roadsend和phc，前者已经不维护了，后者也是命运坎坷。
编译到C++的效果不好，所以Facebook最终决定，还是写一个VM吧。
HHVMFaceBook开发HHVM的阵容相当豪华，其中包括
Andrei Alexandrescu, 《C++ Coding Standards》的作者。
Drew Paroski，改进了.NET虚拟机的JIT。
Jason Evans，jemalloc的开发者(jemalloc将Firefox的内存消耗降低了一半)。
Keith Adams，VMware核心架构。
Sara Golemon，《Extending and Embedding PHP》作者，PHP内核领域的专家。
值得注意的是，Keith Adams给HHVM的影响很大。HHVM使用了JIT技术，一般的代码通过解释器执行(因为JIT也是有开销的)，而常用的代码则使用JIT优化。通常而言，VM判断是否需要进行JIT优化是通过以下两种策略的一种：method-at-a-time（如果函数的执行超过了阈值，就进行JIT优化）和tracing (如果循环的执行超过了阈值，就进行JIT优化)。但是HHVM使用的是一种独特的策略，basic-block-at-a-time，这个策略和VMware的x86 hypervisor相似。使用这个策略与Facebook希望支持类型推导的闭包有关。
Hack上面提到了类型推导。事实上，Facebook推出了一个运行在HHVM上的PHP改良语言——Hack。Hack里加入了类型的支持：
加了类型之后，除了方便大型团队协作，避免编程中出现的错误之外，还有一个重要的原因就是能够让HHVM更好地优化性能。JIT优化最主要的方面就是根据类型来生成特定的指令，这样可以减少大量的指令和条件判断。而对于PHP这样的动态语言，要推断清楚类型是非常困难的，所以Hack就直接让程序员写上了。
兼容性HHVM除了作为Hack的VM之外，还可以运行原生的PHP。兼容性测试表明，HHVM对PHP的兼容度已经达到98.58%了。由于HHVM使用了独特的JIT优化策略，因此Facebook自行开发了tracelet辅助库，这个库只支持x86 64bit系统，所以HHVM也只能在64位系统上使用——不过这个问题不大，现在的服务器硬件基本都支持64位了。需要考虑的是PHP扩展的问题。由于PHP语言包含非常之多的扩展，而Facebook的HHVM只实现了自家用到的扩展，所以可能有为HHVM重写PHP扩展的需要。好在相比为官方PHP实现写扩展，为HHVM写扩展比较容易，对性能要求不高的扩展可以使用纯PHP编写，然后编译到HHVM二进制文件中即可，详见HHVM wiki。还有一个要小心的问题就是HHVM是常驻内存的，所以如果某处PHP代码有内存泄露问题的话，可能拖慢整个HHVM服务的速度，甚至导致HHVM挂掉。
参考HHVM 项目主页
Hack项目主页
The Hiphop compiler for PHP
编撰 SegmentFault
文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。
转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/20689.html
摘要：但在密集计算方面比等静态编译语言差几十倍甚至上百倍。一使用栈内存在引擎和扩展中，经常要创建一个的变量，底层就是一个指针。代码中创建的变量也进行了优化，直接在栈内存上预分配。应用层与底层在错误抛出的方式全部统一为异常。 原文：http://rango.swoole.com/archives/440最近PHP官方终于发布了传说中的PHP7，虽然只是alpha版。PHP7号称是新一代的PHP...
摘要：最近公布了一则消息分别与和签署价值亿和亿美元订单，这使得我们不禁好奇，以如此庞大的规模，能否在之上运行。年，营收为亿美元。将年的营收除以年的服务器总量，那么每服务器营收为万美元。 Facebook 大约在 2004 年成立，随着逐渐成为美国五大科技巨头之一，他们的基础架构也由大学寝室里的一台服务器发展成为遍布全球的七个定制数据中心。随着 Facebook 预计用户数将增长至 19.4 亿，他...
摘要：部署一个应用程序的过程绝对是一个噩梦般的经历。准备开始，我们创建一个一个中包含怎样创建你想要的镜像的指令。使用告知使用官方社区最新版本的可用镜像。这个镜像在的可用版本。 注：本文由 Mike Ebinum 编写，原文地址 Creating a Docker Container to run PHP, NGINX and Hip Hop VM (HHVM) showImg(ht...
摘要：部署一个应用程序的过程绝对是一个噩梦般的经历。准备开始，我们创建一个一个中包含怎样创建你想要的镜像的指令。使用告知使用官方社区最新版本的可用镜像。这个镜像在的可用版本。 注：本文由 Mike Ebinum 编写，原文地址 Creating a Docker Container to run PHP, NGINX and Hip Hop VM (HHVM) showImg(ht...
摘要：审视现在现在，语言发展迅速，由来自全球的几十名核心开发者提供支持，而且开发方式也发生了变化。这些改进得益于新竞争者的出现，尤其是开发的和。简称是和的解释器，使用即时编译器提升应用的性能，并减少内存用量。对于程序员来说，现在是令人激动的时刻。 就目前PHP语言的发展可以说是蒸蒸日上的，这得益于命名空间、性状、闭包和内置的操作码缓存等有用的特性，所以PHP正在变成一门现代化脚本语言，并且现...
阅读 1551·2021-11-19 09:55
阅读 2776·2021-09-06 15:02
阅读 3531·2019-08-30 15:53
阅读 1069·2019-08-29 16:36
阅读 1228·2019-08-29 16:29
阅读 2282·2019-08-29 15:21
阅读 619·2019-08-29 13:45
阅读 2678·2019-08-26 17:15
