Сегодня поговорим о том:

• Что такое профилирование и зачем им заниматься
• Как и чем собирать профайлы
• Как их смотреть и анализировать
• Распространённые медленные места в коде
• Как поддерживать производительность

Зачем оптимизировать, если и так работает быстро?

Быстро?

А насколько быстро?

Полсекунды - это быстро, или не очень?

«Все в мире относительно»

Альберт Эйнштейн

Зачем пытаться оптимизировать?

• более быстрый отклик
• больше RPS
• экономия ресурсов → денег

Профилирование

— это сбор характеристик работы программы, используемый для анализа ее быстродействия и потребления ресурсов с целью дальнейшей оптимизации

Профайлеры дают возможность оценить:

• где именно
• на какие операции
• в каких объемах

тратятся ресурсы при выполнении программы

Я и так догадываюсь, от чего тупняки.

Ща поправим.

Вряд ли. Оптимизация цельного приложения без профилирования – это догадки и тыканье пальцем в небо.

Какие характеристики могут интересовать?

• время выполнения
• процессорное время
• расход оперативной памяти
• время дисковых операций (IO)
• сетевые операции
• ожидание отклика СУБД*

А как оно работает?

• Профайлер — это программа на C, подключаемая как расширение к PHP
• Запускается по требованию или на каждый запрос, и всё считает
• Записывает подсчитанное в специальной лог профилирования

Чем можно профилировать PHP?

• Самим PHP
• XDebug
• XHprof
• Blackfire

Самим PHP

  $start = microtime(true);
  $this->check();
  $time = microtime(true) - $start;
                    

XDebug

• Сайт
• Документация

Не профайлер.

Отладчик с функцией профилирования

Почему нет?

• огромный overhead (время выполнения программы умножается на 2+)
• оптимизация под XDebug на 90% безрезультатна после его отключения
• нельзя включать на проде

Вы всё еще дебажите принтами?

Must have для отладки

Поддерживается в:

• PHPStorm
• NetBeans
• Atom
• Sublime Text
• Cloud9
• vim
• ...

Пошаговая отладка

Stacktrace

Просмотр переменных, доступных в текущей области видимости

XHprof

• XHprof на PECL
• Документация на PHP.net

Преимущества:

• минимальный overhead (~10%)
• можно включать на проде

Недостатки:

• официально не поддерживает PHP 7.
  Но есть форки с поддержкой:

  • Tideways.io
  • RustJason/xhprof
• умеет считать только общее время, процессорное время и память, хотя этого обычно достаточно

Начать — легко!

Законфижить в php.ini

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

Включить в точке входа

<?php

xhprof_enable(XHPROF_FLAGS_CPU | XHPROF_FLAGS_MEMORY);
(new Application())->run();
$xhprof_data = xhprof_disable();

xhprof_disable() возвращает массив вызовов

Каждый вызов описан так:

["yii\base\Module::runAction==>yii\base\Controller::runAction"] =>
    array(5) {
        ["ct"] => int(1)
        ["wt"] => int(6718)
        ["cpu"] => int(6720)
        ["mu"] => int(617624)
        ["pmu"] => int(672904)
    }

• ct – количество вызовов функции
• wt – реальное время выполнения, микросекунд
• cpu – процессорное время, микросекунд
• mu – потребление памяти, байт
• pmu – пиковое потребление памяти, байт

И чё с этим всем делать?

Сохранять

    <?php
    xhprof_enable(XHPROF_FLAGS_CPU | XHPROF_FLAGS_MEMORY);
    (new Application())->run();
    $xhprof_data = xhprof_disable();

    $XHPROF_LIB_ROOT = "/opt/xhprof/xhprof_lib";
    include_once $XHPROF_LIB_ROOT . "/utils/xhprof_lib.php";
    include_once $XHPROF_LIB_ROOT . "/utils/xhprof_runs.php";

    $xhprof_runs = new XHProfRuns_Default();
    $run_id = $xhprof_runs->save_run($xhprof_data, 'my_application');

Эти PHP файлики можно выкачать из репозитория XHprof и положить в проект, чтобы не зависить от окружения. А еще их можно модифицировать*

А как смотреть?

Берем директории xhprof_lib и xhprof_html из того-же репозитория, кладём их рядом, и поднимаем веб-сервер, указывая root в xhprof_html.

Зная ID профайлов, можно сравнить два запуска:

http://xhprof.localhost/index.php?run1=__ID1__&run2=__ID2__

Эм... Как-то не круто

Можно что-то красивенькое?

Конечно! Ставим graphviz:

apt-get install graphviz

Нажимаем на ссылку [View Full Callgraph] на странице просмотра профайла и получаем...

Спокойно! Разбираемся:

• Название класса и метода
• Общее время выполнения с учетом вызовов зависимостей и процент от общего времени выполнения скрипта
• Общее время выполнения без учёта зависимостей и тот же процент
• Количество обращений к данному методу

Окей, а можно еще информативнее?

Рисовалка собирает блоки на PHP, можно немного поковырять и добавить вывод нужной инфы, вроде CPU или RAM

Blackfire

• blackfire.io
• Доки

• Начинался как форк XHprof, но был серьезно переделан
• Занимаются ребята из Sensio Labs
• Нет overhead'a
• Можно включать на проде
• Поддерживатеся Linux, FreeBSD, Windows, MacOS
• Работает на PHP 7
• Условно бесплатный. Бесплатно: одно приложение, без сети и SQL. Все возможности стоят от 82,50$/месяц
• Очень толковая документация

Как поставить?

• Очень просто, всё круто описано в мануале

Blackfire состоит из

• Сайта для просмотра графиков
• Расширения PHP
• Агента для отправки данных
• Расширения для Chrome
• Инструментов командной строки

Включается только по тригеру

Сравнение профайлов

Как я добился ускорения в 10 раз?

Выключил XDebug

У Blackfire есть еще много крутых фишек

• загрузка профайлов XHprof в ручном режиме
• метрики и их тестирование в PHPUnit
• профилирование при билде в Travis, Jenkins
• уведомления на GitHub, Gitlab, Slack, HipChat, e-mail
• Подсчет среднего из N запросов

  blackfire --samples 10 run php my-script.php

Научились рисовать красоту, но что с ней делать?

Анализировать!

Что профилировать в первую очередь?

• Инициализация приложения
• Типовые страницы модулей
• То, что долго отдаётся

Что чаще всего тормозит?

• Плохие/сложные алгоритмы
• Вложенные циклы
• Дисковые операции
• Плохие SQL
• Взаимодействие с внешним миром
• Вызовы консольных команд
• Слишком много объектов (100К+)

Код может взлететь!

Плохие/сложные алгоритмы

• профилировать и улучшать
• искать альтернативные подходы
• кешировать (Memcache, Redis)

Дисковые операции

• Отложенная загрузка (lazy loading)
• SSD
• OpCache
• Memcache, Redis

Плохие SQL

• Оптимизировать запросы (смотреть EXPLAIN)
• Индексы
• Тюнить СУБД
• Не делать сложных запросов

Взаимодействие с внешним миром

• Рано или поздно всё упадёт
• Асинхронность
• Очереди (AMQP, RabbitMQ)

Вызовы консольных команд

• Делать асинхронными
• Минимизировать
• Кешировать

Слишком много объектов (100К+)

• Скорее всего это не нужно
• Искать более элегантный вариант

Профайлеры на проде

• Используйте тригеры для активации
• Помните, что профайлы занимают место

Помощь хороших фреймворков

• Архитектура
• Решения типичных задач
• Вдохновение на хороший код

Debug панель

Логи приложения

Логи SQL запросов

Быстрое профилирование по месту

    Yii::beginProfile('Checking my new algo');
    $system->compute();
    Yii::endProfile('Checking my new algo');
                    

Планы на Yii 2.1

• PHP 5.6
• Альтернатива fxp/composer-asset-plugin. Возможно Asset Packagist
• Удаление AssetСompressor'a и переход к Gulp/Grunt
• Переход к SemVer (2.1.x.x)
• Отказ от ::className() в пользу ::class
• Вынесение модулей из ядра (MaskedInput, PJAX, ...)

Нужно стараться

• не забывать об архитектуре и чистоте кода
• избегать божественных методов и классов
• помнить о сложности алгоритмов и операций
• не заниматься преждевременной оптимизацией

А еще можно:

• Обновится до PHP 7 (до +40%)
• Настроить кеш (Memcache, Redis)
• Потюнить OpCache (не должно быть misses)