Slide 1
Slide 1 text
Антон Шабовта
Когда производительности
PHP не хватает.
Переносим код в С
Slide 2
Slide 2 text
Антон Шабовта
PHP Developer в Onliner.by
● Более 10 лет опыта;
● Проекты на PHP, Python, C#, Java;
● Энтузиаст асинхронного PHP;
● Рассказываю странные штуки на
конференциях :)
Slide 3
Slide 3 text
Один из крупнейших порталов Беларуси
> 8 000 000 просмотров страниц в день
> 1 500 000 посещений
> 30 000 RPS NGinx
> 50 000 RPS Redis
> 100 000 000 записей в Cassandra
Slide 4
Slide 4 text
PHP. Производительность
Slide 5
Slide 5 text
PHP. Производительность
Slide 6
Slide 6 text
PHP создан умирать
Инициализация
+
Роутинг
+
Контроллер
+
Отправка ответа
=
Время ответа
Slide 7
Slide 7 text
Плюсы:
● простая обработка ошибок;
● memory leaks не страшны.
Минусы:
● производительность :(
PHP создан умирать
Slide 8
Slide 8 text
Высокопроизводительный
сервер приложений для PHP
написанный на Go.
RoadRunner
Slide 9
Slide 9 text
RoadRunner
Инициализация
+
Роутинг
+
Контроллер
+
Отправка ответа
=
Время ответа
Slide 10
Slide 10 text
$relay = new \Spiral\Goridge\StreamRelay(STDIN, STDOUT);
$worker = new \Spiral\RoadRunner\Worker($relay);
$client = new \Spiral\RoadRunner\PSR7Client($worker);
$app = new \My\Framework\Kernel();
$app->boot();
while ($request = $client->acceptRequest()) {
try {
$client->respond($app->handle($request));
} catch (\Throwable $e) {
$worker->error((string) $e);
}
}
RoadRunner. Обработчик
Slide 11
Slide 11 text
$relay = new \Spiral\Goridge\StreamRelay(STDIN, STDOUT);
$worker = new \Spiral\RoadRunner\Worker($relay);
$client = new \Spiral\RoadRunner\PSR7Client($worker);
$app = new \My\Framework\Kernel();
$app->boot();
while ($request = $client->acceptRequest()) {
try {
$client->respond($app->handle($request));
} catch (\Throwable $e) {
$worker->error((string) $e);
}
}
RoadRunner. Обработчик
Slide 12
Slide 12 text
$relay = new \Spiral\Goridge\StreamRelay(STDIN, STDOUT);
$worker = new \Spiral\RoadRunner\Worker($relay);
$client = new \Spiral\RoadRunner\PSR7Client($worker);
$app = new \My\Framework\Kernel();
$app->boot();
while ($request = $client->acceptRequest()) {
try {
$client->respond($app->handle($request));
} catch (\Throwable $e) {
$worker->error((string) $e);
}
}
RoadRunner. Обработчик
Slide 13
Slide 13 text
$relay = new \Spiral\Goridge\StreamRelay(STDIN, STDOUT);
$worker = new \Spiral\RoadRunner\Worker($relay);
$client = new \Spiral\RoadRunner\PSR7Client($worker);
$app = new \My\Framework\Kernel();
$app->boot();
while ($request = $client->acceptRequest()) {
try {
$client->respond($app->handle($request));
} catch (\Throwable $e) {
$worker->error((string) $e);
}
}
RoadRunner. Обработчик
Slide 14
Slide 14 text
RoadRunner
STDIN
STDOUT
Slide 15
Slide 15 text
RoadRunner
TCP
Socket
Slide 16
Slide 16 text
RoadRunner
UNIX
Socket
Slide 17
Slide 17 text
flags
1 8
data size (LE)
JSON encoded data
data size (BE)
8
GoRidge. Протокол
Slide 18
Slide 18 text
0 1 2 3
3 2 1 0
От старшего к младшему
(Big Endian)
От младшего к старшему
(Little Endian)
Порядок байт
Slide 19
Slide 19 text
Бенчмарк Результат (ns/op)
Pipe Spawn Worker 14087964
Pipe Exec Echo 15194
TCP Spawn Worker 13987739
TCP Exec Echo 44920789
UNIX Spawn Worker 14521818
UNIX Exec Echo 27014
go test -bench=.
RoadRunner. Производительность
Slide 20
Slide 20 text
Бенчмарк Результат (ns/op)
Pipe Spawn Worker 14087964
Pipe Exec Echo 15194
TCP Spawn Worker 13987739
TCP Exec Echo 44920789
UNIX Spawn Worker 14521818
UNIX Exec Echo 27014
go test -bench=.
???
RoadRunner. Производительность
Slide 21
Slide 21 text
strace -eT php examples/client.php
socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) = 3 <0.000014>
connect(3, {}, 16) = 0 <0.000077>
sendto(3, {data}, 31, 0, NULL, 0) = 31 <0.000027>
sendto(3, {data}, 25, 0, NULL, 0) = 25 <0.000020>
recvfrom(3, {data}, 17, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 17 <0.000023>
recvfrom(3, {data}, 14, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 14 <0.000022>
recvfrom(3, {data}, 17, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 17 <0.000009>
recvfrom(3, {data}, 16, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 16 <0.000006>
Цена одного syscall
Slide 22
Slide 22 text
strace -eT php examples/client.php
socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) = 3 <0.000014>
connect(3, {}, 16) = 0 <0.000077>
sendto(3, {data}, 31, 0, NULL, 0) = 31 <0.000027>
sendto(3, {data}, 25, 0, NULL, 0) = 25 <0.000020>
recvfrom(3, {data}, 17, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 17 <0.000023>
recvfrom(3, {data}, 14, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 14 <0.000022>
recvfrom(3, {data}, 17, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 17 <0.000009>
recvfrom(3, {data}, 16, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 16 <0.000006>
Цена одного syscall
Slide 23
Slide 23 text
sendto sendto recvfrom
sendto sendto
recvfrom
Цена одного syscall. Алгоритм Нейгла
Slide 24
Slide 24 text
sendto sendto recvfrom
sendto recvfrom recvfrom
Цена одного syscall. Алгоритм Нейгла
Slide 25
Slide 25 text
// https://github.com/spiral/roadrunner/src/Worker.php:83
public function send(string $payload = null, string $header = null)
{
if (is_null($header)) {
$this->relay->send($header, PAYLOAD_CONTROL | PAYLOAD_NONE);
} else {
$this->relay->send($header, PAYLOAD_CONTROL | PAYLOAD_RAW);
}
$this->relay->send($payload, Relay::PAYLOAD_RAW);
}
Цена одного syscall
Slide 26
Slide 26 text
// https://github.com/spiral/roadrunner/src/Worker.php:83
public function send(string $payload = null, string $header = null)
{
if (is_null($header)) {
$this->relay->send($header, PAYLOAD_CONTROL | PAYLOAD_NONE);
} else {
$this->relay->send($header, PAYLOAD_CONTROL | PAYLOAD_RAW);
}
$this->relay->send($payload, Relay::PAYLOAD_RAW);
}
Цена одного syscall
Slide 27
Slide 27 text
// https://github.com/zloyuser/roadrunner/src/Worker.php:118
public function send(string $payload = '', string $header = '')
{
$flag = PAYLOAD_CONTROL;
$flag = $flag | (empty($header) ? PAYLOAD_NONE : PAYLOAD_RAW);
$head = Goridge\pack($header, $flag);
$body = Goridge\pack($payload, PAYLOAD_RAW);
$this->relay->send($head . $body);
}
Цена одного syscall. Рефакторинг
Slide 28
Slide 28 text
// https://github.com/zloyuser/roadrunner/src/Worker.php:118
public function send(string $payload = '', string $header = '')
{
$flag = PAYLOAD_CONTROL;
$flag = $flag | (empty($header) ? PAYLOAD_NONE : PAYLOAD_RAW);
$head = Goridge\pack($header, $flag);
$body = Goridge\pack($payload, PAYLOAD_RAW);
$this->relay->send($head . $body);
}
Цена одного syscall. Рефакторинг
Slide 29
Slide 29 text
// https://github.com/zloyuser/roadrunner/src/Worker.php:118
public function send(string $payload = '', string $header = '')
{
$flag = PAYLOAD_CONTROL;
$flag = $flag | (empty($header) ? PAYLOAD_NONE : PAYLOAD_RAW);
$head = Goridge\pack($header, $flag);
$body = Goridge\pack($payload, PAYLOAD_RAW);
$this->relay->send($head . $body);
}
Цена одного syscall. Рефакторинг
Slide 30
Slide 30 text
strace -eT php examples/client.php
socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) = 3 <0.000014>
connect(3, {options}, 16) = -1 <0.000072>
sendto(3, {data}, 56, 0, NULL, 0) = 56 <0.000031>
recvfrom(3, {data}, 8192, MSG_WAITALL, NULL, NULL) = 63 <0.000025>
Цена одного syscall
Slide 31
Slide 31 text
Бенчмарк Результат (ns/op)
Pipe Spawn Worker 13757261
Pipe Exec Echo 15635
TCP Spawn Worker 13652737
TCP Exec Echo 25165
UNIX Spawn Worker 14332569
UNIX Exec Echo 17805
go test -bench=.
Цена одного syscall. Производительность
Slide 32
Slide 32 text
No content
Slide 33
Slide 33 text
PHP расширение. Документация
https://www.php.net/manual/ru/internals2.php
Slide 34
Slide 34 text
PHP расширение. Документация
http://www.phpinternalsbook.com
Slide 35
Slide 35 text
PHP расширение. Документация
Блоги:
● https://nikic.github.io
● https://blog.krakjoe.ninja
● https://blog.ircmaxell.com
Примеры расширений:
● https://github.com/php/php-src
● https://github.com/php-ds/ext-ds
● https://github.com/datastax/php-driver
Slide 36
Slide 36 text
./php-src/ext/ext_skel.php --ext myext --dir .
config.m4 - конфигурационный файл для Linux
config.w32 - конфигурационный файл для Windows
myext.c - пример расширения с парой функций
php_myext.h - заголовочный файл расширения
tests/001.phpt - пример тестов для расширения
PHP расширение. Подготовка
Slide 37
Slide 37 text
PHP_METHOD(MyClass, anyMethod)
{
char* buffer = (char*)malloc(42);
// This may fail
my_wonderfull_extension_function(buffer);
// Never be called if we fail before
free(buffer);
}
PHP расширение. Работа с памятью
Slide 38
Slide 38 text
PHP_METHOD(MyClass, anyMethod)
{
char* buffer = emalloc(42);
// This may fail
my_wonderfull_extension_function(buffer);
// Zend MM will clear automatically **after request**
efree(buffer);
}
PHP расширение. Работа с памятью
Slide 39
Slide 39 text
No content
Slide 40
Slide 40 text
// config.m4
if test "$PHP_MYEXT" != "no"; then
PHP_REQUIRE_CXX() \
PHP_SUBST(MYEXT_SHARED_LIBADD) \
PHP_NEW_EXTENSION(myext, \
src/MyCoolClass.cpp \
myext.c \
, $ext_shared, -DZEND_ENABLE_STATIC_TSRMLS_CACHE=1)
PHP_ADD_BUILD_DIR($ext_builddir/src, 1)
fi
PHP расширение. Интеграция С++
Slide 41
Slide 41 text
// Relay.php
class Relay {
public function send(string $data): void;
public function receive(): ?Frame;
}
// Relay.hpp
class Relay {
public:
void send(std::string& data);
Frame * receive();
}
PHP расширение. Проектирование классов С++
Slide 42
Slide 42 text
// Relay.php
class Relay {
public function send(string $data): void;
public function receive(): ?Frame;
}
// Relay.hpp
class Relay {
public:
void send(std::string& data);
void send(const char* data, size_t size);
Frame * receive();
}
PHP расширение. Проектирование классов С++
Slide 43
Slide 43 text
PHP_METHOD(Relay, send)
{
zend_string* payload;
if (ZEND_PARSE_THROW("S", &payload) == FAILURE) {
return;
}
relay_object * relay = relay_from_zend(Z_OBJ_P(getThis()));
relay->obj->send(ZSTR_VAL(payload), ZSTR_LEN(payload));
zend_string_release(payload);
RETURN_ZVAL(getThis(), 1, 0);
}
PHP расширение. Реализация
Slide 44
Slide 44 text
PHP_METHOD(Relay, send)
{
zend_string* payload;
if (ZEND_PARSE_THROW("S", &payload) == FAILURE) {
return;
}
relay_object * relay = relay_from_zend(Z_OBJ_P(getThis()));
relay->obj->send(ZSTR_VAL(payload), ZSTR_LEN(payload));
zend_string_release(payload);
RETURN_ZVAL(getThis(), 1, 0);
}
PHP расширение. Реализация
Slide 45
Slide 45 text
PHP_METHOD(Relay, send)
{
zend_string* payload;
if (ZEND_PARSE_THROW("S", &payload) == FAILURE) {
return;
}
relay_object * relay = relay_from_zend(Z_OBJ_P(getThis()));
relay->obj->send(ZSTR_VAL(payload), ZSTR_LEN(payload));
zend_string_release(payload);
RETURN_ZVAL(getThis(), 1, 0);
}
PHP расширение. Реализация
typedef struct {
Relay * obj;
zend_object std;
} relay_object;
Slide 46
Slide 46 text
PHP_METHOD(Relay, send)
{
zend_string* payload;
if (ZEND_PARSE_THROW("S", &payload) == FAILURE) {
return;
}
relay_object * relay = relay_from_zend(Z_OBJ_P(getThis()));
relay->obj->send(ZSTR_VAL(payload), ZSTR_LEN(payload));
zend_string_release(payload);
RETURN_ZVAL(getThis(), 1, 0);
}
PHP расширение. Реализация
Slide 47
Slide 47 text
PHP_METHOD(Relay, send)
{
zend_string* payload;
if (ZEND_PARSE_THROW("S", &payload) == FAILURE) {
return;
}
relay_object * relay = relay_from_zend(Z_OBJ_P(getThis()));
relay->obj->send(ZSTR_VAL(payload), ZSTR_LEN(payload));
zend_string_release(payload);
RETURN_ZVAL(getThis(), 1, 0);
}
PHP расширение. Реализация
Slide 48
Slide 48 text
PHP_METHOD(MyClass, anyMethod)
{
char* buffer = new char[42];
try {
my_wonderfull_extension_function(buffer);
} catch (const std::exception& e) {
zend_throw_exception(zend_ce_exception, e.what(), 0);
}
// This will be called always
delete[] buffer;
}
PHP расширение. Обработка исключений
Slide 49
Slide 49 text
Zend MM
Slide 50
Slide 50 text
PHP_METHOD(MyClass, anyMethod)
{
std::string * buffer = new std::string("PHP will never die!");
// This may fail
my_wonderfull_extension_function(buffer);
// Never be called if we fail before
delete buffer;
}
PHP расширение. Интеграция Zend MM и C++
Slide 51
Slide 51 text
https://wildwolf.name/php-extensions-and-cpp
class ZendAllocator
{
// @param cnt Number of objects to allocate
// @return Pointer to the allocated storage
T* allocate(std::size_t cnt) {
return static_cast(safe_emalloc(cnt, sizeof(T), 0));
}
// @param p Storage to deallocate
// @param cnt Number of the allocated objects
void deallocate(T* p, std::size_t cnt) {
static_cast(cnt);
efree(p);
}
}
PHP расширение. Интеграция Zend MM и C++
Slide 52
Slide 52 text
using zstring = std::basic_string<
char, std::char_traits, ZendAllocator
>;
PHP_METHOD(MyClass, anyMethod)
{
zstring* buffer = new zstring("PHP will never die!");
try {
my_wonderfull_extension_function(buffer);
} catch (const std::exception& e) {
zend_throw_exception(zend_ce_exception, e.what(), 0);
}
}
PHP расширение. Интеграция Zend MM и C++
Slide 53
Slide 53 text
PHP расширение. Бенчмарки
Slide 54
Slide 54 text
PHP расширение. Бенчмарки
Slide 55
Slide 55 text
flags
1 2
sequence
Binary data
4
opcode data size (BE)
1
GoRidge V3. Работа над ошибками
Slide 56
Slide 56 text
flags
1 2
sequence
Binary data
4
opcode data size (BE)
1
no
control
frames
GoRidge V3. Работа над ошибками
Slide 57
Slide 57 text
flags
1 2
sequence
Binary data
4
opcode data size (BE)
1
async
ready
GoRidge V3. Работа над ошибками
Slide 58
Slide 58 text
flags
1 2
sequence
Binary data
4
opcode data size (BE)
1 one size
GoRidge V3. Работа над ошибками
Slide 59
Slide 59 text
flags
1 2
sequence
Binary data
4
opcode data size (BE)
1
GoRidge V3. Работа над ошибками
JSON
Slide 60
Slide 60 text
flags
1 2
sequence
Binary data
4
opcode data size (BE)
1
GoRidge V3. Работа над ошибками
Google
Protobuf
Slide 61
Slide 61 text
No content
Slide 62
Slide 62 text
Антон Шабовта
СПАСИБО!
Вопросы?