透過 Swoole 加速 Laravel 效能

Laravel 的速度瓶頸

雖然 Laravel 非常的強大與優美，但是對於 PHP 這種直譯式腳本語言來說，像 Laravel 這種複雜及龐大的框架會使得速度比起原生的 PHP 還要慢上許多，常見的優化方式有以下幾種：

• 使用 Laravel 提供的指令來做快取優化

php artisan optimize
php artisan config:cache
php artisan route:cache

php artisan optimize 在 Laravel 5.5 中已經列為 deprecated，無實際作用（不需要了）。

• 使用 Opcahce 加速
  
  PHP 在每次執行時都會由 Zend 引擎先編譯成 OpCode。最後 Zend 虛擬機再執行 OpCode。Opcache 的作用就是快取 OpCode，進而減少每次需要重新編譯所花費的時間。

• 拋棄 PHP 5.x 的版本，使用 PHP 7.1 以上的版本，效能差很大！

PHP 本身的速度瓶頸

如果你已經針對你的 Laravel 做了以上的優化，但是速度還是不盡理想，那其實速度瓶頸就是卡在 PHP 本身。PHP 的效能瓶頸在哪？簡單來說有以下幾點：

• 即便你開啟了 Opcache，但是從 PHP 的 Lifecycle 來看還是免不了每一次的請求需要的繁雜步驟，且 PHP
  資源在每次請求結束後都會銷毀，每次請求都必須重新初始化所有的動作和流程，無法重複利用資源。
  

• I/O 效能瓶頸，Laravel 本身要啟動時需要載入的檔案數量非常的多（看看 composer install 裝了那麼多 package 也知道），每次的文件載入都是 I/O 的消耗。

• PHP 原生不支援以常駐在系統記憶體的方式執行，如果程式只需要在第一次載入時進行初始化，之後便常駐在記憶體當中，那接下來每次的請求就能夠省掉非常大量的資源（像是 node.js 那樣的啟動方式）

當你的 PHP 程式能夠以常駐的方式來執行時，就能夠實現更多原生 PHP 所無法達到的應用，相關的說明可以參照之前介紹 Swoole 的文章或是官方網站。

將 Laravel 透過 Swoole 來執行

這樣的 Package 在之前已經有人做過，但可惜不是不夠完整就是長期缺乏維護，所以我以 Swoole Taiwan 社群的名義從 github 其中一個覺得品質還不錯的專案 fork 出來進行維護開發：Laravel Swoole

安裝方式

以下提供簡略版的安裝步驟，詳細流程與設定請參照：Laravel Swoole

• 透過 composer 進行安裝

composer require swooletw/laravel-swoole

• 設定 Service Provider

[
    'providers' => [
        SwooleTW\Http\LaravelServiceProvider::class,
    ],
]

• 執行 Swoole Server

php artisan swoole:http start

效能評測

本評測以完全乾淨的 Lumen 5.5 搭配這個 Pakcage 和原本 Nginx + FPM 的方式進行測試比較。

測試環境為 MacBook Air 13, 2015, PHP 7.1

• Nginx with FPM

Running 10s test @ http://lumen.app:9999
  4 threads and 100 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency     1.14s   191.03ms   1.40s    90.31%
    Req/Sec    22.65     10.65    50.00     65.31%
  815 requests in 10.07s, 223.65KB read
Requests/sec:     80.93
Transfer/sec:     22.21KB

• Swoole HTTP Server

Running 10s test @ http://127.0.0.1:1215
  4 threads and 100 connections
  Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency    11.58ms    4.74ms  68.73ms   81.63%
    Req/Sec     2.19k   357.43     2.90k    69.50%
  87879 requests in 10.08s, 15.67MB read
Requests/sec:   8717.00
Transfer/sec:      1.55MB

結論

從以上的評測結果可以發現加速效果非常的顯著，但是當使用這樣的方式來運行 Laravel 時你必須非常了解 Swoole 和 Laravel 的架構和 Lifecycle，才不會寫出讓你有意外結果的程式和 bug。

測試環境中完全撇除資料庫，網路等 I/O 的應用才能有那麼顯著的效果，實際專案中若有使用大量的 I/O 操作需搭配更進階的異步、Coroutine 等方式來避免同步阻塞的時間消耗。