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第 103 回 PHP 勉強会での発表資料です。表題のツールの組み合わせにより、複数の PHP を簡単に切り替えて使う方法を説明しました。また、phpenv には複数の実装があり、初心者にはやや複雑な状況になっています。後半のスライドで、その点についても説明しています。
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PHP7はなぜ速いのか
1.
Why is PHP7
so fast? PHP7は なぜ速いのか hnw 第85回PHP勉強会 (2014/12/24)発表資料
2.
自己紹介 ❖ @hnw ❖ 勤務先:KLab株式会社 ❖
カレーとバグが大好物 ❖ 好きなPHP実装:PHP7
3.
アジェンダ ❖ PHP7の状況 ❖ PHP7のzval ❖
PHP7のzend_string ❖ PHP7の HashTable
4.
まずはアンケート
5.
PHP7って 聞いたことがある人?
6.
実際にPHP7を 動かしたことがある人?
7.
❖ PHP7の状況 ❖ PHP7のzval ❖
PHP7のzend_string ❖ PHP7の HashTable
8.
PHP7? ❖ PHPの次バージョンはPHP 7.0 ❖
2015年11月リリース予定 ❖ PHP6は開発中止した奴と紛らわしいのでスキップ ❖ 現在masterブランチ上でPHP7の開発が進んでいる
9.
PHPNGとは ❖ PHP高速化プロジェクト ❖ 2014年1月公開 ❖
リードプログラマ:Dmitry Stogov ❖ 2014年8月にPHP7のベースプロジェクトとして採用 ❖ かなりのスピード採用
10.
PHP7の性能 ❖ DmitryのZendCon 2014での発表から引用
11.
PHP7での改善内容 ❖ PHPの内部的なデータ構造を大きく変更 ❖ zval ❖
zend_string ❖ HashTable ❖ メモリ動的確保の回数やメモリ消費量を減らす方針 ❖ PHPの言語仕様は変わらない
12.
❖ PHP7の状況 ❖ PHP7のzval ❖
PHP7のzend_string ❖ PHP7の HashTable
13.
PHP5のzval(整数型) ❖ 計24bytes ❖ 常にポインタ参照される ❖
参照カウンタがある
14.
PHP7のzval(整数型) ❖ 計16bytes ❖ 参照カウントされない
15.
PHP5のコピーオンライト ❖ 「$a=$b」では参照カウンタだけ増える ❖ どちらかの変数値を書き換えるとzvalをコピーする (コピーオンライト、CoWなどと言います)
16.
PHP7で「$a=$b」 ❖ PHP7の整数型は毎回コピーされる ❖ 真偽値型・浮動小数点数型も同様 ❖
本当にPHP7の方が有利なのか?
17.
コピーオンライトの功罪 ❖ 不要なデータコピーは減らすべき→正しい ❖ CoWを実現するのに必要なもの ❖
ポインタ(8bytes) ❖ 参照カウンタ(4bytes) ❖ zval(16bytes)のコピーを減らすのに12bytes使うのは 割に合わない
18.
メモリキャッシュを活用する ❖ CPUから見るとメモリは非常に遅いデバイス ❖ 現代のCPUは3GHz動作→0.3nsに1回計算できる ❖
メモリアクセスは60-100ns程度 ❖ メモリキャッシュはL1、L2、L3の3段構造 ❖ 高速なキャッシュほど容量が小さい ❖ キャッシュライン(64bytes程度)ごとにキャッシュ
19.
キャッシュに優しいデータ構造 ❖ メモリ消費量が少ない ❖ 高速なキャッシュに乗りやすい ❖
近所のメモリにアクセスする頻度が多い(局所参照性) ❖ L1キャッシュを利用できる ❖ PHP7の方がキャッシュに優しい構造になっている
20.
新zvalへの評価 ❖ メモリアクセス関連の改善 ❖ 真偽値型・整数型・浮動小数点数型でCoW廃止 ❖
ポインタ参照を減らして局所参照性を上げた
21.
❖ PHP7の状況 ❖ PHP7のzval ❖
PHP7のzend_string ❖ PHP7の HashTable
22.
PHP5での文字列変数 ❖ 参照カウンタと文字列の実体が別管理だった
23.
zend_string ❖ PHP7で新規に作られた文字列を管理する構造体 ❖ 参照カウンタを持つ
24.
zend_string ❖ 文字列型の変数値の表現 ❖ 内部的な文字列表現としても使われる ❖
例:連想配列のキー ❖ 同じ文字列がプロセス内で共有できるようになった ❖ PHP5では「連想配列の配列」のキーを毎回作ってた
25.
zend_stringへの評価 ❖ ポインタ参照を減らして局所参照性を上げた ❖ 文字列長と文字列本体が近所になった ❖
同じ文字列は使い回すようにしてメモリ消費量を節約
26.
❖ PHP7の状況 ❖ PHP7のzval ❖
PHP7のzend_string ❖ PHP7の HashTable
27.
PHPの連想配列 ❖ PHP5まで事実上配列が無かった ❖ $array[1]でも連想配列アクセスしていた ❖
PHP7から「HASH_FLAG_PACKED」ができた ❖ ハッシュのルックアップテーブルを持たない配列 ❖ $array[0..N-1]まで要素が詰まってる前提 ❖ ねんがんのはいれつをてにいれたぞ!
28.
29.
30.
HashTable/Bucketの改善 ❖ HashTable: 72bytes→56bytes ❖
Bucket: 72bytes→32bytes ❖ メモリの動的確保が劇的に減った
31.
新HashTableへの評価 ❖ 実は一番性能に影響する改善ポイントなのでは… ❖ まだ僕も調査が不十分です、ごめんなさい
32.
まとめ ❖ 結局PHP7はなぜ速いのか? ❖ メモリアクセスに関する細かい改善の積み重ね ❖
PHP7の工夫を見ていると気づきがある ❖ 普段とは違うレイヤの話題が多くて面白い ❖ 情報も出そろいつつある ❖ 年末年始に遊んでみたらどうかな!
33.
ご静聴 ありがとう ございました
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