带 JIT 的 PHP 8 发布了! 我们来跑个分~

php8 Benchmark the Brainfuck Way

这篇文章的 demo 源码可以在我的 Github 找到: github.com/karminski/P…

PHP8 已经发布了, 带来了全新的, 令人兴奋的 JIT 编译引擎. 根据官方文档描述: "它在综合基准测试中的性能提高了大约 3 倍, 在某些特定的长期运行的应用程序中提高了 1.5-2 倍. 典型的应用程序性能与 PHP 7.4 相当.".

官方性能测试结果如下图:

那么实际情况如何?

于是我写了个简单的跑分 demo, 是一个从 Go 语言移植过来的 brainfuck 语言 解释器.

源码见: run.php. 里边顺便还包含了 brainfuck 实现的 曼德博集合(Mandelbrot set). 程序即用 PHP 编写的 brainfuck 语言解释器运行 brainfuck 编写的生成曼德博集合的程序. 然后计时并比较其性能.

我的机器配置为: Intel(R) Core(TM) i5-7600K @3.8GHz.

PHP 7.4.1 测试结果

PHP 8.0.0 测试结果

结论

从测试数据看, PHP 7.4.1 耗时 14m0.138s, PHP 8.0.0 耗时 11m36.697s. 单从这一测试结果讲, 性能提升了 1.2 倍. demo 程序大部分时间都在做 $foo++;, $foo--;, 数组查找并赋值这样的操作, 其中最多的 op_inc_dp 逻辑, 即 $dataPtr++; 执行了 4,453,036,023 次.

如果 PHP 8 的确使用了 DynASM, 那么根据我对 DynASM 的实践和理解, 最简单且行之有效的优化方式是, 尽量提前初始化变量. 即:

$data = array();
$dataPtr = 0;
for($i=0;$i<65535;$i++){  <--------------------------------+
    $data[$i] = 0;                                         |
}                                                          |
for($pc = 0; $pc < count($program); $pc++){                |
    // if(empty($data[$dataPtr])) $data[$dataPtr] = 0; ----+
    switch ($program[$pc][self::operator]) {
        case self::op_inc_dp:

将判断 $data 是否为空然后再初始化这里修改为直接初始化 $data 为一个长度为 65535 的数组. (当然本身这个判断也是很耗费性能的, 具体是否经过了 JIT 还不得而知, 我接下来会更详细的测试并阅读源码, 来了解 PHP 8 JIT 是如何运作的.).

这样修改后, 运行时间缩小到了 8m34.111s, 同样 PHP 7.4.1 耗时为 9m44.762s 性能提升了 1.137 倍.

就本次测试结果而言, PHP 8 引入了 JIT 的性能提升是显著的. 这为 PHP 带来了新的可能性. 但同时我们也看到官方测试中, 一些复杂的应用 (比如WordPress) 提升很微弱. 目前还不知道是因为 JIT 仍处于初期阶段导致性能提升不显著, 还是因为 WordPress 由于是既存项目, 代码不可能为 JIT 专门优化过而导致性能提升不明显. 这部分还需要通过详细的 benchmark (比如使用火焰图) 来进行研判.

作为一个从 PHP 4 一路使用过来的老用户, 对 PHP 的感情是复杂的, PHP 现在十分缺乏一个强力的生态来重新唤醒. 而这需要广大 PHPer 的共同努力. 期待未来 PHP 能有更好的表现.

Reference

• The Original brainfuck interpreter source code
• The mandelbrot set fractal viewer in brainfuck written by Erik Bosman

License

• The MIT License (MIT)

One more thing

顺便这个程序的 Go 测试结果为:

虽然有点不讲武德 (这么对比没什么意义, go 到 Plan9 ASM 再到机器码比 PHP 少了太多东西, 速度快是必然), 不过, 不到18秒......