66、PHP性能调优与最佳实践安装指南

PHP性能调优与最佳实践安装指南

1. PHP性能调优

在依赖PEAR类时，检查服务器是否安装了最新支持版本是很有必要的。因为分布式组件难免会出现漏洞，使用最新版本可以排除因这些漏洞导致的性能问题。

1.1 测试

对代码或SQL查询所做的任何更改都需要进行全面测试。测试修改后的脚本和组件时，要遵循基本的质量保证原则，如同测试整个应用程序一样。
- 全面测试 ：不仅要测试修改时使用的输入参数和使用场景，还要测试所有可能受更改影响的参数和场景，宁可过度测试也不要测试不足。
- 测试环境 ：如果在开发环境中进行了更改，尽量获取生产数据库的副本在本地测试。若无法实现，可以在Apache（或其他首选Web服务器）中设置虚拟服务器作为临时预发布环境，使用新代码库连接生产数据库，但要与生产环境分开运行。上线时，要确保更改不仅能提高性能，还不会对功能产生负面影响。

1.2 预防性避免

前面讨论的内容主要是针对修复现有应用程序的问题。但这些临时解决方案依赖于最终用户指出性能问题，这可能会带来严重的商业影响。更有效的方法是从一开始就考虑性能设计。

1.3 高性能架构的建议

以下是一些在架构应用程序时可以采用的有用建议，有助于从一开始就实现快速、高效的设计：
- 选择合适的硬件 ：即使是世界上最快的PHP代码，在不合适的硬件上运行也会很慢。提供网页服务相对简单，可以使用性能较弱的硬件作为Apache服务器，将强大的硬件用于运行数据库。此外，尽可能为所有服务器配备RAID配置的高性能SCSI磁盘。
- 尽可能在底层使用缓存 ：如果某些密集型脚本反复产生相同的输出，是否每次都需要访问数据库呢？虽然数据库会在一定程度上缓存查询响应，但如果每次生成的HTML都相同，为什么不直接缓存HTML本身呢？PECL中有各种质量参差不齐的第三方缓存包，也可以通过对传递给脚本的GET、POST和COOKIE参数进行序列化来编写自己的缓存。通过比较序列化结果，可以确定每个请求的“唯一性”，相同的请求可以使用缓存数据，避免再次访问数据库。
- 离线执行不可预测的流程 ：如果脚本中的某个流程依赖于不可预测的第三方，强烈建议将其离线处理。例如，通过支付服务提供商处理信用卡支付。如果需要实时授权（如客户购买在线内容访问权限），可以使用一个简单的自动刷新页面，在数据库更新以指示授权后转向成功页面。将授权卡的批量处理请求任务分配给外部脚本（可以作为定时任务运行，即使每60秒运行一次），并更新数据库以反映这些请求的授权结果。
- 明智地使用数据库 ：并非所有数据都必须存储在数据库中。例如，将内容存储在XML中的内容管理系统，将数据存储在磁盘上可能比存储在数据库中更好，因为数据库在存储大量文本时效率不高。
- 优化数据库查询 ：了解特定数据库中哪些查询运行快，哪些运行慢，并倾向于使用更快的技术。例如，PostgreSQL在处理子查询时明显较慢，INNER连接可能是更有效的选择。此外，确保所有必要的索引都已设置，并删除不必要的索引，因为这些索引实际上会减慢数据库的速度。
- 负载测试 ：使用真实的流量水平和数据集对单个组件进行负载测试，以确保实际性能与开发时的性能相匹配。

1.4 负载测试

功能测试是质量保证的重要组成部分，但负载测试对于确保项目的整体质量同样重要。负载测试包括模拟多个同时连接到Web服务器的情况，并在每种情况下执行典型的用户流程场景。同时，要测量随着负载增加脚本的性能以及对整个服务器的总体影响。可以生成一个数据表，通过分析该表可以了解在给定数量的并发用户下，响应时间将是多少。虽然随着并发用户数量的增加，响应时间显然会趋于无穷大，但需要确定何时达到不可接受的值，以及该设置能够支持的最大并发用户数。
- 测试工具 ：像ApacheBench（http://codeflux.com/ab/ ）这样的优秀工具可以模拟最简单的场景，而更复杂的商业软件如LoadRunner可以通过随机改变每个用户请求之间的间隔，并请求随机改变的页面序列，来更真实地模拟真实用户的行为。
- 测试注意事项 ：进行负载测试时，尽量使用另一台服务器（理想情况下是多台服务器）作为客户端连接到生产Web服务器，以确保负载测试软件本身不会给Web服务器带来负担。此外，始终尝试使用处于预发布模式的生产服务器，或者如果不可行，在另一台服务器上准确重现生产环境和配置，以确保测试结果具有代表性。将测试结果（假设是积极的）以非技术方式呈现给客户通常会很有帮助，这有助于客户根据自己的商业或运营目标进行未来的扩展规划。

2. PHP最佳实践安装

如今，简单的安装似乎任何人都能处理，但服务器应用程序如PHP的安装却并非如此。虽然PHP网站和文档提到了如何让它运行起来，但并没有详细解释。要实现可用的安装，需要一些内部知识。

2.1 PHP安装简介

PHP是一种应用程序语言，它本身不是服务器，也不是传统意义上的软件，更不是像Pascal或C++那样的编译器。它必须安装在Web服务器中，因此每次安装PHP都需要某种Web服务器，如Apache。实际上，“安装PHP”这个说法不太准确，“安装PHP和Apache”更合适，但这忽略了PHP对第三方库和应用程序的依赖。而且，大多数应用程序都需要某种后端数据库。

2.2 PHP安装步骤

实际的PHP安装步骤如下：
1. 安装和配置各种外部库。
2. 安装和配置数据库平台。
3. 安装和配置Web服务器。
4. 安装和配置PHP。

这些步骤并不简单，而且具体的实现方式会因所选的操作系统（UNIX或Windows）、Web服务器（Apache、IIS、Zeus等）和数据库平台（MySQL、PostgreSQL、MS SQL Server、Oracle、IBM DB2、Informix）而异。

2.3 最佳平台选择

有观点认为“Windows不适合作为互联网应用服务器，就像UNIX不适合作为工作站操作系统”。虽然这是一个笼统的说法，但美国成千上万的互联网服务提供商和大企业的选择证明了这一点。Windows界面针对桌面进行了优化，但其默认的Internet Information Services（IIS）仍存在安全漏洞、不稳定和不可靠等问题，而且Windows环境的巨大开销意味着专用的Windows服务器会携带大量不必要的负担。相比之下，大多数生产UNIX服务器不运行GUI，能够将更多系统资源用于应用程序，虽然配置起来不太容易，但速度更快、更稳定可靠，并且更节省资源。对于PHP来说，UNIX是更好的选择，但也有例外情况，如为基于Windows的客户开发内部网平台时，可能需要在Windows上部署。不过，大多数网站都托管在使用GNU/Linux和Apache的服务器上。

2.4 最佳Web服务器选择

在UNIX平台上，可以选择多种Web服务器软件，如Apache、lighttpd、Zeus等。PHP有两种主要的编译和安装方式：作为CGI可执行文件或作为Web服务器的集成部分（SAPI模块）。后者速度更快，能够处理更多并发连接，不建议在生产或开发环境中使用CGI模块运行PHP。Apache服务器非常流行，运行着全球一半的网站，大多数互联网服务提供商也倾向于使用Apache。它稳定、安全、支持良好，并且是开源的，因此选择Apache会让开发和部署更加容易。

2.5 最佳数据库选择

虽然将PHP/Web服务器限制在UNIX平台上，但数据库服务器可以是完全不同的物理机器。有很多数据库服务器可供选择，如PostgreSQL、MySQL、SQLite、Oracle、Informix、DB2、Microsoft SQL Server、SAP DB等。这些选项都是优秀的选择，它们都很成熟且经常更新，并且在有适当防火墙的情况下，安全性都很高。性能差异通常与数据库的结构有关，而不是数据库服务器本身。本书推荐使用PostgreSQL，原因如下：
- 免费软件 ：Apache和PHP都是免费的，PostgreSQL也是，符合尽量使用免费软件的原则。
- 语法兼容性 ：PostgreSQL的语法与行业标准（如Oracle）接近，大部分符合ANSI标准，将应用程序从PostgreSQL迁移到其他数据库相对容易。

以下是PHP安装步骤的流程图：

graph LR
    A[安装和配置外部库] --> B[安装和配置数据库平台]
    B --> C[安装和配置Web服务器]
    C --> D[安装和配置PHP]

总之，在进行PHP开发和部署时，要注重性能调优，从一开始就考虑性能设计，选择合适的平台、Web服务器和数据库，以确保应用程序的高效运行。

PHP性能调优与最佳实践安装指南（续）

3. 性能调优与安装的综合考量

在实际的PHP项目中，性能调优和正确安装是相辅相成的。性能调优可以让已安装好的PHP应用程序运行得更加高效，而正确的安装则为后续的性能调优提供了良好的基础。

3.1 性能调优与安装的协同作用

性能调优的各项措施，如使用缓存、优化数据库查询等，需要在正确安装的环境中才能发挥最大的效果。例如，如果在安装PHP时没有正确配置数据库连接，那么即使进行了数据库查询优化，也无法达到预期的性能提升。同样，安装过程中选择合适的硬件、Web服务器和数据库，也为后续的性能调优提供了更多的可能性。

3.2 安装对性能调优的影响

不同的安装方式和配置会对性能调优产生不同的影响。以PHP的安装方式为例，如果选择以CGI模块运行，会导致每次HTTP请求都需要加载PHP解释器，这会极大地影响性能，即使进行了其他方面的性能调优，也难以弥补这种先天性的不足。而选择SAPI模块的安装方式，则为性能调优提供了更好的基础。

数据库的安装和配置也会对性能调优产生重要影响。如果在安装数据库时没有正确设置索引，那么在进行数据库查询优化时，可能需要花费更多的精力来弥补这一缺陷。因此，在安装过程中就应该考虑到后续的性能调优需求，进行合理的配置。

4. 常见问题与解决方案

在进行PHP性能调优和安装的过程中，可能会遇到一些常见的问题，以下是一些常见问题及相应的解决方案。

4.1 性能调优常见问题

• 缓存命中率低 ：如果缓存命中率低，可能是缓存策略设置不合理。解决方案是检查缓存的过期时间、缓存键的生成方式等。可以通过分析请求参数的变化，调整缓存键的生成逻辑，确保相同的请求能够命中缓存。
• 数据库查询缓慢 ：数据库查询缓慢可能是由于查询语句不合理、索引缺失或数据库配置不当等原因导致的。可以通过分析查询语句的执行计划，找出瓶颈所在，优化查询语句。同时，检查数据库的索引设置，确保所有必要的索引都已创建，并删除不必要的索引。

问题	原因	解决方案
缓存命中率低	缓存策略设置不合理	检查缓存过期时间、缓存键生成方式，调整缓存键生成逻辑
数据库查询缓慢	查询语句不合理、索引缺失、数据库配置不当	分析查询执行计划，优化查询语句，检查并调整索引设置

4.2 安装常见问题

• PHP与Web服务器集成失败 ：可能是由于PHP和Web服务器的版本不兼容，或者配置文件设置错误导致的。解决方案是检查PHP和Web服务器的版本，确保它们是兼容的。同时，仔细检查配置文件，确保各项参数设置正确。
• 数据库连接失败 ：数据库连接失败可能是由于数据库用户名、密码错误，或者数据库服务器地址配置错误等原因导致的。可以检查数据库连接配置文件，确保用户名、密码和服务器地址等信息正确。

以下是解决安装常见问题的流程图：

graph LR
    A[PHP与Web服务器集成失败] --> B{版本是否兼容}
    B -- 是 --> C{配置文件是否正确}
    C -- 是 --> D[问题解决]
    C -- 否 --> E[检查并修改配置文件]
    E --> D
    B -- 否 --> F[更换兼容版本]
    F --> D
    G[数据库连接失败] --> H{用户名和密码是否正确}
    H -- 是 --> I{服务器地址是否正确}
    I -- 是 --> D
    I -- 否 --> J[修改服务器地址]
    J --> D
    H -- 否 --> K[修改用户名和密码]
    K --> D

5. 总结与建议

通过对PHP性能调优和最佳实践安装的介绍，我们可以看到，要想让PHP应用程序高效运行，需要从多个方面进行考虑。

5.1 总结

在性能调优方面，要注重测试、预防性避免和采用高性能架构的建议。通过全面测试确保更改不会影响功能，从一开始就考虑性能设计，采用合适的硬件、缓存策略、离线处理和数据库优化等措施，提高应用程序的性能。同时，负载测试也是确保项目整体质量的重要环节。

在安装方面，要选择合适的平台、Web服务器和数据库。UNIX平台更适合PHP应用程序的运行，Apache是首选的Web服务器，PostgreSQL是推荐的数据库。正确的安装步骤和合理的配置是确保应用程序稳定运行的基础。

5.2 建议

• 持续学习 ：PHP技术和相关的服务器、数据库技术都在不断发展，要持续学习新的知识和技术，及时更新自己的技能，以适应不断变化的需求。
• 实践与总结 ：在实际项目中不断实践性能调优和安装的方法，总结经验教训，不断优化自己的工作流程和方法。
• 团队协作 ：在大型项目中，性能调优和安装可能涉及多个团队和角色，要加强团队协作，确保各个环节的工作都能够顺利进行。

总之，通过合理的性能调优和正确的安装，我们可以让PHP应用程序在高效、稳定的环境中运行，为用户提供更好的服务。