使用XHProf分析PHP性能瓶颈(一)

安装xhprof扩展

wget http://pecl.php.net/get/xhprof-0.9.4.tgz
tar zxf xhprof-0.9.4.tgz
cd xhprof-0.9.4/extension/
sudo phpize
./configure
sudo make
sudo make install
cd ../

配置php.ini

[xhprof]
extension=xhprof.so
xhprof.output_dir=/tmp

注：xhprof已经很久没有更新过了，截至目前还不支持php7，php7可以使用 https://github.com/phacility/xhprof.git。

配置xhprof环境

需要把xhprof压缩包里的两个目录复制到指定目录(假设定义到 /work/xhprof/)：

mkdir /work/xhprof/
cp -a xhprof_html/ /work/xhprof/
cp -a xhprof_lib/ /work/xhprof/

然后在项目框架的入口文件添加：

xhprof_enable(XHPROF_FLAGS_MEMORY | XHPROF_FLAGS_CPU);
register_shutdown_function(function() {
    $xhprof_data = xhprof_disable();
    if (function_exists('fastcgi_finish_request')){
        fastcgi_finish_request();
    }
    include_once "/work/xhprof/xhprof_lib/utils/xhprof_lib.php";
    include_once "/work/xhprof/xhprof_lib/utils/xhprof_runs.php";
    $xhprof_runs = new XHProfRuns_Default();
    $run_id = $xhprof_runs->save_run($xhprof_data, 'xhprof');
});

代码解析：
$xhprof_data中记录了程序运行过程中所有的函数调用时间及CPU内存消耗，具体记录哪些指标可以通过xhprof_enable的参数控制，目前支持的参数有：

• HPROF_FLAGS_NO_BUILTINS 跳过所有内置（内部）函数。
• XHPROF_FLAGS_CPU 输出的性能数据中添加 CPU 数据。
• XHPROF_FLAGS_MEMORY 输出的性能数据中添加内存数据。

之后的处理已经与xhprof扩展无关，大致是编写一个存储类XHProfRuns_Default，将$xhprof_data序列化并保存到某个目录，可以通过XHProfRuns_Default(__DIR__)将结果输出到当前目录，如果不指定则会读取php.ini配置文件中的xhprof.output_dir，仍然没有指定则会输出到/tmp。

xhprof_enable和xhprof_disable是成对出现的，一个是代码运行最前面，一个是最后面。中间是要分析的代码。

经过上面的配置后，我们后续请求项目的接口，xhprof就会分析请求过程中的CPU、内存、耗时等内容。日志保存在xhprof.output_dir目录。

配置web

配置好了，怎么查看日志呢？我们可以搭建一个简单的web server:

xhprof.test.com.conf

server {
    listen       80;
    server_name  xhprof.test.com;

	root /work/xhprof/xhprof_html;
	index  index.html index.php;


    location ~ \.php$ {
        fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index  index.php;
        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
        include        fastcgi_params;
    }
}

然后配置虚拟主机xhprof.test.com。重启nginx，打开 xhprof.test.com就可以看到效果了：

默认的UI里列出了：

• funciton name ： 函数名
• calls: 调用次数
• Incl. Wall Time (microsec)： 函数运行时间（包括子函数）
• IWall%：函数运行时间（包括子函数）占比
• Excl. Wall Time(microsec)：函数运行时间（不包括子函数）
• EWall%：函数运行时间（不包括子函数）

在web中还可以看到 [View Full Callgraph] 链接，点击后可以绘制出一张可视化的性能分析图，如果点击后报错的话，可能是缺少依赖graphviz。graphviz是一个绘制图形的工具，可以更为直观的让你查看性能的瓶颈。如果需要可以安装：

yum install -y libpng
yum install -y graphviz

效果：

非侵入式引入xhprof

前面我们是通过在项目入口文件添加代码实现了分析的功能。更优雅的方式是新建一个额外的文件 xhprof.inc.php,保存在/work/xhprof/目录下:

xhprof_enable(XHPROF_FLAGS_MEMORY | XHPROF_FLAGS_CPU);
register_shutdown_function(function() {
    $xhprof_data = xhprof_disable();
    if (function_exists('fastcgi_finish_request')){
        fastcgi_finish_request();
    }
    include_once "/work/xhprof/xhprof_lib/utils/xhprof_lib.php";
    include_once "/work/xhprof/xhprof_lib/utils/xhprof_runs.php";
    $xhprof_runs = new XHProfRuns_Default();
    $run_id = $xhprof_runs->save_run($xhprof_data, 'xhprof');
});

利用PHP的自动加载功能，在执行代码前注入此文件，编辑php.ini：

auto_prepend_file = /work/xhprof/xhprof.inc.php

然后重启PHP服务。这样所有使用该php环境的都会生效。

或者写到指定项目的nginx配置里也行：
jifen.cc.conf

location ~ \.php$ {
        
        fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index  index.php;
        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;
	fastcgi_param PHP_VALUE "auto_prepend_file=/work/xhprof/xhprof.inc.php";
        include        fastcgi_params;
    }

然后重启nginx服务。这样仅该项目生效。

通过 auto_prepend_file 和 auto_append_file包含的文件在此模式下会被解析，但有些限制，例如函数必须在被调用之前定义。

修改采样频率

默认情况下，xhprof每次都会运行，线上环境如果这么设置，会对性能有影响。

xhprof.inc.php

<?php
$profiling = !(mt_rand()%9); 
if($profiling) xhprof_enable(XHPROF_FLAGS_MEMORY | XHPROF_FLAGS_CPU);
register_shutdown_function(function() use($profiling) {
    if($profiling){
		$xhprof_data = xhprof_disable();
		if (function_exists('fastcgi_finish_request')){
			fastcgi_finish_request();
		}
		include_once "/work/xhprof/xhprof_lib/utils/xhprof_lib.php";
		include_once "/work/xhprof/xhprof_lib/utils/xhprof_runs.php";
		$xhprof_runs = new XHProfRuns_Default();
		$xhprof_runs->save_run($xhprof_data, 'xhprof');	
	}
});

总结

本篇文章里，我们介绍了如何基于xhprof扩展来分析PHP性能，并记录到日志里，最后使用xhprof扩展自带的UI在web里展示出来。主要知识点：

• 安装xhprof扩展
• 在应用里注入xhprof
• 基于nginx展示分析结果

参考

1、Xhprof 的配置和使用方法 - 简书
https://www.jianshu.com/p/38e3ae81970c
2、使用XHProf查找PHP性能瓶颈 - 程序猿成长计划 - SegmentFault 思否
https://segmentfault.com/a/1190000003509917
3、PHP性能追踪及分析工具xhprof的安装与使用 - 马新才的技术博客 - SegmentFault 思否
https://segmentfault.com/a/1190000007288664
4、Tideways和xhgui打造PHP非侵入式监控平台 | 我是大熊
http://blog.it2048.cn/article-tideways-xhgui/