PHP – jak sprawdzić wydajność aplikacji?

W pewnym momencie życia naszej aplikacji przychodzi taka chwila, że staje się dla nas ważna wydajność.
Często jest to powiązane ze wzrostem ilości zapytań/użytkowników lub danych w bazie. Ale nie zawsze wiemy jak zabrać się do pomiarów naszej aplikacji (obciążenia procesora, zużycie pamięci, czasu przebiegu).

W odległych czasach często obudowywano fragmenty kodu PHP w taki sposób:

$start = microtime(true);
someFunction();
$end = microtime(true);
$executionTime = number_format($end - $start, 10);

$start = microtime(true);

someFunction();

$end = microtime(true);

$executionTime = number_format($end - $start, 10);

Dzięki temu uzyskiwaliśmy pewną wiedzę na temat czasu wykonywania metod, funkcji, fragmentów kodu. W podobny sposób uzyskiwano informacje np. odnośnie pamięci. Następnie zapisywaliśmy dane do bazy, pliku etc.
Całość jednak powodowała dość duży narzut prac, aby sprawdzić wydajność aplikacji, a jednocześnie w pewnych sytuacjach powodowała zwiększenie złożoności kodu (dodatkowe modele, biblioteki, klasy).

Xdebug

Jeśli ktoś znał Xdebuga i miał możliwość włączenia na serwerach developerskich/testowych rozszerzeń PECL bardzo szybko przenosił się na to rozwiązanie.
Profilowanie w Xdebug jest bardziej uniwersalne, nie musimy osobno „badać” każdej metody, ale robi to sam Xdebug na poziomie wykonywania kodu PHP i zbiera naprawdę sporo informacji o wszelakim wykonanymi kodzie. Wystarczy tylko odpowiednio skonfigurować mechanizm profilowania w php.ini:

xdebug.profiler_enable = 1
xdebug.profiler_output_dir = /tmp/profiler

1 2	xdebug.profiler_enable = 1 xdebug.profiler_output_dir = /tmp/profiler

Po każdym request do aplikacji otrzymujemy plik cachegrind.out we wskazanym katalogu, który możemy przenalizować za pomocą narzędzi graficznych, np. takim jak KCachegrind.
Jest to dobre rozwiązania na maszynie developerskiej, gdzie jest ograniczona ilość użytkowników, możemy kontrolować ilość requestów, ponieważ w innym wypadku bylibyśmy zawaleni przez pliki z proflowania. Poza tym narzędzie Xdebug nie jest zalecane do zastosowań produkcyjnych.
Co w takim wypadku?

XHProf (Hierarchical Profiler) / XHGui

XHProf został stworzony przez developerów Facebooka i udostępniony publicznie w marcu 2009 roku. Tak jak Xdebug jest również napisane w C jako PHP Zend Extension (PECL).
Ale zadaniem XHProf jest wyłącznie profilowanie naszej aplikacji (zbiera takie metryki jak czas, czas CPU czy użycie pamięci). Został stworzony z myślą, aby działać na środowiskach produkcyjnych (stabilność, mały narzut na zbieranie informacji).
XHProf dostarcza również prosty mechanizm do tworzenia raportów HTML, w którym możemy przeglądać rezultaty profilowania, jak również zobaczyć graf przejścia.
Rozszerzenia znajduje się w oficjalnym katalogu PECL, dlateg aby zainstalować XHProf wystarczy wydać komendę:

pecl install xhprof

1	pecl install xhprof

Bazując wyłącznie na XHProf możemy wykorzystać dość toporny sposób na zbieranie informacji:

//operations, collecting
xhprof_enable(XHPROF_FLAGS_CPU + XHPROF_FLAGS_MEMORY);
for ($i = 0; $i < = 1000; $i++) {
    $a = $i * $i;
}
$xhprof_data = xhprof_disable();

//writing
$XHPROF_ROOT = "/tools/xhprof/";
include_once $XHPROF_ROOT . "/xhprof_lib/utils/xhprof_lib.php";
include_once $XHPROF_ROOT . "/xhprof_lib/utils/xhprof_runs.php";

$xhprof_runs = new XHProfRuns_Default();
$run_id = $xhprof_runs->save_run($xhprof_data, "xhprof_testing");

//URI with data:
//http://127.0.0.1/xhprof/xhprof_html/index.php?run={$run_id}&source=xhprof_testing

//operations, collecting

xhprof_enable(XHPROF_FLAGS_CPU + XHPROF_FLAGS_MEMORY);

for ($i = 0; $i < = 1000; $i++) {

$a = $i * $i;

}

$xhprof_data = xhprof_disable();

//writing

$XHPROF_ROOT = "/tools/xhprof/";

include_once $XHPROF_ROOT . "/xhprof_lib/utils/xhprof_lib.php";

include_once $XHPROF_ROOT . "/xhprof_lib/utils/xhprof_runs.php";

$xhprof_runs = new XHProfRuns_Default();

$run_id = $xhprof_runs->save_run($xhprof_data, "xhprof_testing");

//URI with data:

//http://127.0.0.1/xhprof/xhprof_html/index.php?run={$run_id}&source=xhprof_testing

Myślicie, że to skomplikowane i dużo nie ułatwia? Zgadzam się! Dlatego od razu polecam zapoznać się z XHGui, który cały proces upraszcza i niweluje tworzenie wielu małych plików dostępnych pod unikatowym ID, bez których nie jesteśmy w stanie szybko zapoznać się z analizą.

XHGui napisany jest w PHP i jest to forma nakładki na profiler. Cały kod XHGui umieszczamy w miejscu dostępnym tylko dla nas przez WWW i robimy zmianę w php.ini (lub przeciążamy zmienną w naszym kodzie):

auto_prepend_file = /path/to/xhgui/external/header.php

1	auto_prepend_file = /path/to/xhgui/external/header.php

Dzięki temu przekazujemy „sterowanie” zbieraniem metryk do pliku konfiguracyjnego XHGui.
XHGui obecnie do poprawnego działania wymaga jednego z profilerów: xhprof, uprofiler lub tideways.
Dane co prawda XHGui potrafi zapisywać w plikach na dysku, ale zalecam od razu wykorzystanie MongoDB i odpowiednie przekonfigurowanie XHGui (/config/config.php).

return array(
    'debug' => false,
    'mode' => 'development',
    'save.handler' => 'mongodb',
    'db.host' => 'mongodb://127.0.0.1:27017',
    'db.db' => 'xhprof',
    'db.options' => array(),
    'templates.path' => dirname(__DIR__) . '/src/templates',
    'date.format' => 'M jS H:i:s',
    'detail.count' => 6,
    'page.limit' => 25,
    'profiler.enable' => function() {
        return rand(1, 100) === 42;
    },
    'profiler.simple_url' => function($url) {
        return preg_replace('/\=\d+/', '', $url);
    }
);

return array(

'debug' => false,

'mode' => 'development',

'save.handler' => 'mongodb',

'db.host' => 'mongodb://127.0.0.1:27017',

'db.db' => 'xhprof',

'db.options' => array(),

'templates.path' => dirname(__DIR__) . '/src/templates',

'date.format' => 'M jS H:i:s',

'detail.count' => 6,

'page.limit' => 25,

'profiler.enable' => function() {

return rand(1, 100) === 42;

'profiler.simple_url' => function($url) {

return preg_replace('/\=\d+/', '', $url);

}

);

Oczywiście należy mieć na uwadze, że danych zebranych w MongoDB będzie bardzo dużo i musimy odpowiednio zoptymalizować jego konfigurację oraz dodać odpowiednie indeksy.

Ciekawym mechanizmem jest opcja profiler.enable, gdzie dla środowisk developerskich możemy zawsze wracać true, a dla produkcyjnych napisać odpowiedni algorytm, który ograniczy próbkowanie danych (j.w.).

A Wy z czego korzystacie do monitorowania wydajności?

Xdebug

XHProf (Hierarchical Profiler) / XHGui

Related