PHP 性能分析与实验:性能的宏观分析(2)

语言的动态类型为开发者提供了方便,语言本身则会因为动态类型而降低效率。在 Swift 中,有一个特性叫类型推断,我们可以看看类型推断会带来多大的一个效率上的差别呢?对于需要类型推断与不需要类型推断两段 Swift 代码,我们尝试编译一下看看效果如何。 第一段代码如下:

图 7、要使用类型推断的 Swift代码

图 7、要使用类型推断的 Swift代码

这是一段 Swift 代码,字典只有 14 个键值对,这段代码的编译,9 分钟了还没有编译完成(5G 内存,2.4GHz CPU),编译环境为 Swift 1.2,Xcode 6.4。

图8、使用类型推断的 Swift 代码,编译速度很慢

图8、使用类型推断的 Swift 代码,编译速度很慢

但是如果调整代码如下:

图9、避免了复杂数据类型推断的代码

图9、避免了复杂数据类型推断的代码

也就是加上了类型限定,避免了 planeLocation 的类型推断。编译过程花了 2S 。

图10、减少了类型推断之后,编译速度大幅度提升

图10、减少了类型推断之后,编译速度大幅度提升

可见,作为动态类型附加的类型推断操作极大地降低了程序的编译速度。 当然,这个例子有点极端,用 Swift 来类比 PHP 也不一定合适,因为 Swift 语言本身也还在不断的进化过程中。本例子只是表明在编程语言中,如果是动态类型语言,就涉及到对动态类型的处理,从编译的角度讲是会受影响的。

那么作为动态类型的 PHP 的效率如何提升呢?从 PHP 语言本身这个层面是没有办法解决的,因为你怎么写也是动态类型的代码。解决办法就是将PHP转化为静态类型的表示,也就是做成扩展,可以看到,鸟哥的很多项目,比如 Yaf 框架,都是做成了扩展的,当然这也是由于鸟哥是 C 高手。扩展由于是 C 或者 C++ 而写,所以不再是动态类型,又加之是编译好的,而 C 语言本身的效率也会提升很多。所以效率会大幅度提高。

下面我们来看一段代码,这段代码,只是实现了简单的素数运算,能计算指定值以内的素数个数,用的是普通的筛选法。现在看看扩展实现,跟 PHP 原生实现的效率差别,这个差别当然,不仅仅是动态类型和编译类型的差别,还有语言效率的差别。

首先是用纯 PHP 写成的算法,计算 1000 万以内的素数个数,耗时在 33s 上下,实验了三次,得到的结果基本相同。

图11、在PHP 5.3中,筛选法求素数的效率

图11、在PHP 5.3中,筛选法求素数的效率

其次,我们将这个求素数个数的过程,编写成了 PHP 扩展,在扩展中实现了 getprimenumbers 函数,输入一个整数,返回小于该整数的素数。得到的结果如下,这个效率的提升是非常惊人的,在 1.4s 上下即返回。速度提升 20 倍以上。

图12、在PHP 5.3中,改造成扩展后筛选法求素数的效率

图12、在PHP 5.3中,改造成扩展后筛选法求素数的效率

可以想见,静态和编译类型的语言,其效率得到了惊人的提升。本程序的 C 语言代码如下:

PHP_FUNCTION(get_prime_numbers)

{

long value;

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