PHP7.4 新特性 预缓存（Preload ）介绍 & WordPress 开启 Preload
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琐琐碎碎
本文最后更新于 1519 天前，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

前言

PHP7.4 已经发布（主要是因为自己懒 12月没写文章），发布了很多的新特性，在很多开发者社区中看到最吸引人的一项就是预加载（PreLoad）了，这个机制提前将文件加载到内存当中，可以提升 PHP 程序运行的性能。

什么是 Preload?

根据 rfc 描述，Preload 简明翻译是预加载，是基于 opcache 的一层升级，也是 opcache 的一部分。现有的 opcache 存储文件可以消除编译开销，但从缓存中获取文件并获取特定请求的上下文仍有相关成本。PHP 仍然需要检查源文件是否已被修改，将类和函数的某些部分从共享内存缓存复制到进程内存等。值得注意的是，由于每个 PHP 文件都完全独立于任何其他文件进行编译和缓存，因此在将文件存储在 opcode 缓存中时，我们无法解决存储在不同文件中的类之间的依赖关系，并且必须在每个请求的运行时重新链接类依赖项。

Preload 的灵感来自为 Java HotSpot VM 设计的"类数据共享"技术。它旨在为用户提供以传统 PHP 模型提供的某些灵活性来换取性能的能力。在服务启动时（在运行任何应用程序代码之前），我们可能会将一组特定的 PHP 文件加载到内存中，并使其内容"永久可用"到该服务器将处理的所有后续请求。这些文件中定义的所有函数和类都可以对现成的请求使用，与内部实体（例如 strlen() 或异常）完全一样。通过这种方式，我们可以预加载整个或部分框架，甚至整个应用程序类库。它还将允许引入以 PHP 编写的"内置"函数（类似于 HHVM 的 sytemlib）。换算的灵活性包括服务器启动后无法更新这些文件（在文件系统上更新这些文件不会执行任何操作；需要重新启动 fpm 服务才能应用更改。此外，此方法与承载多个应用程序的服务器或多个版本的应用程序（对于具有相同名称的某些类具有不同的实现）不兼容，如果此类从一个应用的代码库预加载，则与从其他应用加载不同的类实现将发生冲突。

这里引用 CSDN ball球 的文章 php7.4 preload(预加载) 中的内容 ：

Preloading in PHP 7.4 中有一句话总结的简单到位：Opcache, but more！
那么 preload 比 opcache 多做的more 在哪里呢？为了更好的说明问题，我们先来看下面这张 opcache 的工作原理图：

image

图中不难看出，对于执行过的代码，再次执行时将命中 cache，cache 中的 opcode 可以直接被取出，进而执行。从而省了下了词法析，语法分析，编译生成opcode的时间。

但是从 cache 中的 opcode 到执行 opcode 过程中还需要做两件事：

一、将 opcode 从 SHM（cache）中拷贝到处理请求的进程（比如php-fpm、lsphp）空间中。

二、链接，也就是解决依赖问题。比如：

A.php

class A{
    ...
}

B.php

class B extends A{
    ...
}

每个文件是单独编译并生成opcode的，所以当我们使B.php对应的opcode（也就是使用class B）时,还要再去拿A对应的opcode。完成上面两件事后，代码才能真正开始执行。

此外，opcode是可以设置对文件的变化做检查的，比如每隔2秒，看下文件是否有变，如果改变，则cache中的opcode失效，重新编译。

上面这些事，都是在执行之前发生的，是否可以提前做好，把时间省下来呢？可以的，这就是preload的主要工作！

执行前将opcode直接放入处理进程中,提前链接，解决依赖，载入的 opcode 不可更改，省去了检查文件变更及可能的重新编译时间。相应的副作用是，如果不重启进程（比如php-fpm、lsphp），代码的修改将不会生效。

Preload 性能怎么样？

下面引入网上几位同学做的 Preload 的测试结果：

一、Brent 在 Nginx + php-fpm7.4 中测试的 Laravel 框架的测试结果：

1.TPS （每秒事务数）测试，越大越好：

2.TPR（每请求耗时）测试，越小越好：

这里的 No preloading 指的是单纯开启 Opache 并不启用 preload。Naive preloading 即缓存每个 PHP 文件，有提升但是消耗肯定也会更大更占内存，Optimised preloading 即对被重复引用依赖的关键文件进行 preload。

二、Jani Tarvainen 测试 Symfony 5.0.1 的结果：

可见在连接数越来越多的情况下，Preload 带来的性能提升会越来越明显。

总结：

preload 可以提升程序性能，但只在依赖多的文件缓存才会起到明显效果，所以切记不要将所有文件都预缓存了，这样会导致 php 的启动时间变长，同时占用更多的内存，这样提升的性能反而浪费了更多的资源。

虽然没有 Zend 官方说的 30～50% 的提升来的那么多，但是也有近10%的性能提升。

设置 Preload

首先我们需要将 PHP更新至 PHP7.4 或更高版本，然后编辑 php.ini 文件或者专门的 opcache.ini 的配置文件，加入preload的配置代码：

opcache.preload=/path/to/preload.php  # preload 脚本路径
opcache.preload_user=web     # preload 用户，安全考虑禁止 root 用户
  • opcache.preload string

指定要在服务器启动时期进行编译和缓存的 PHP 脚本文件， 这些文件也可能通过 include 或者 opcache_compile_file() 函数 来预加载其他文件。 所有这些文件中包含的实体，包括函数、类等，在服务器启动的时候就被加载和缓存， 对于用户代码来讲是“开箱可用”的。

  • opcache.preload_user string

考虑到安全因素，禁止以 root 用户预加载代码。该指令方便以其他用户预加载。

注意：

  1. 需要重启方能生效
  2. 多个网站，建议不同 php-fpm 池隔离以增加安全性，因为 preload 的机制多网站混用会不太安全。

WordPress 示例

<?php
declare( strict_types=1 );

$wp_dir = '/path/to/wordpress'; // WordPress 所在的物理路径

$preload_patterns = [
    $wp_dir . "wp-includes/Text/Diff/Renderer.php",
    $wp_dir . "wp-includes/Text/Diff/Renderer/inline.php",
    $wp_dir . "wp-includes/SimplePie/**/*.php",
    $wp_dir . "wp-includes/SimplePie/*.php",
    $wp_dir . "wp-includes/Requests/**/*.php",
    $wp_dir . "wp-includes/Requests/*.php",
    $wp_dir . "wp-includes/**/class-*.php",
    $wp_dir . "wp-includes/class-*.php",
];

$exclusions = [
    $wp_dir . 'wp-includes/class-simplepie.php',
    $wp_dir . 'wp-includes/SimplePie/File.php',
    $wp_dir . 'wp-includes/SimplePie/Core.php',
    $wp_dir . 'wp-includes/class-wp-simplepie-file.php',
    $wp_dir . 'wp-includes/class-snoopy.php',
    $wp_dir . 'wp-includes/class-json.php',
];

foreach ( $preload_patterns as $pattern ) {
    $files = glob( $pattern );

    foreach ( $files as $file ) {
        if ( ! in_array( $file, $exclusions, true ) ) {
            opcache_compile_file( $file );
        }
    }
}
PHPpreloadWordpress
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