PHP 性能分析第二篇: Xhgui In-Depth

【前言】这是国外知名博主 Davey Shafik 撰写的 PHP 应用性能分析系列的第二篇，第一篇介绍 Xhprof/Xhgui，第三篇则关注于性能调优实践。

在第一篇中，我们初步介绍了 xhprof，以及如何安装和运行分析器。在本文，我们将介绍 Xhgui——用于审查并比较 xhprof 数据的用户界面（UI）。

使用 Xhgui

Xhgui 提供了许多协助性能评估的功能，既适用于单次运行，也能满足聚合环境——让你精确至具体问题、发现趋势。

术语

为了提高 Xhgui 的使用效率，你需要熟悉许多术语:

1.调用次数

函数调用的次数

2.[包含] 实际执行时间 (wt)

函数实际执行时间

3.[包含] CPU 使用/CPU 用时 (cpu)

运行该函数 CPU 所用时间

4.[包含] 内存使用 (mu)

目前该函数使用的内存量

5.[包含] 内存使用量峰值 (pmu)

函数使用的内存高峰

6.专一实际执行时间 (ewt)

7.专一 CPU 时间 (ecpu)

8.专一内存使用量 (emu)

9.专一内存使用量峰值 (epmu)

术语2至5都是包含型的测量指标（尽管不总是明确指出），这些指标会计算函数及其子函数的调用。术语6至9是专一型的测量指标——它们只计算函数本身的资源调用。所有的测量数值都是调用该函数后的累计值。（例如，如果一个函数调用两次，第一次用时900毫秒，第二次，因为缓存的缘故，只耗时40毫秒，最终显示的时间就是940毫秒）。

准备开始

一旦在 HTTP 服务器上运行 Xhgui ，你首先会看到：

在顶部，你会看到一个菜单，它包含：

Recent — 近期大部分运行 (分页)

Longest wall time — 根据实际执行时间从最慢的运行开始排序

Most CPU — 从占用 CPU 时间最多的运行开始排序

Most Memory — 从占用内存最多的运行开始排序

Custom View — 执行 mongo DB 自定义查询

Watch Functions — 应该出现在审查页面顶部的标记函数

Waterfall — 从实验性视图查看并发请求的相互影响

在本教程中，我选择分析用 Wordpress 搭建的网站性能。互联网上多于18%的网站都是基于 Wordpress 搭建的，这意味着，即便是对 Wordpress 很小的性能改进， 亦能产生巨大影响。

查看一次运行的性能数据

分析了几个页面的性能（或导入了文件)之后，你会看到它们罗列在 Xhgui :

查看一次运行的性能数据，只需点击日期。

通过单击适当的表头，你可以根据实际执行时间 (wt) , CPU 时间 (CPU) 、内存使用量 (mu) 或 内存使用量峰值 (pmu) 查看这些运行情况。从而轻易找出最慢的页面。

单个性能页面展示了相当多的信息。在左侧可以看到运行的总体情况，以及运行时的环境数据，包括 GET (或 POST) 数据和服务器数据:

在右侧，展示了 watch function 列表:

该表详细列出了函数名称，调用次数 ，专一实际执行时间 (ewt), 专一内存使用量(emu)、和专一内存使用峰值(epmu)。此外，你可能会注意到页面顶部的两个按钮,“View Callgraph（查看调用图）” 和 “Compare this run（对比此次运行）”。

接下来，我们看到两个图。图一展示了专一实际执行时间最长的六个函数，该时间是用在函数本身的时间(不包含任何子函数调用所占的时间)。图二展示内存使用量最大的六个函数。这些图通常能将你指向性能瓶颈。

函数的细节在下方列出。如果将鼠标滑过图中的圆柱，这些信息也将出现在提示框中。

最后，我们看到性能分析器收集到的大宗信息——函数列表：

该表包含一个浮动的标题栏(即便鼠标向下滚动，该栏目也会保持在屏幕顶端)，包含函数名，调用次数，和前面提到的专一和包含的测量值。

默认情况下，该表按专一实际执行时间排序，时间最长者排在首位。通常你不会想改变这一次序，因为这让你快速找出运行最慢的函数，除非你想看内存使用量。

当你想查看一个函数的运行情况时，点击该函数，会跳转到其详细页面。该页面首先会递归展示函数本身的细节。接下来, “Parent Functions（父函数）” 部分列出所有直接调用该函数的函数。最后，“Child Functions（子函数）”列出该函数直接调用的其他函数。

父函数按照专一实际运行时间，列出标准列表数据。

你需要确定：是函数本身运行缓慢，还是调用它的次数太多导致累积的实际执行时间太长。通过检查该函数的调用计数，然后回顾其父函数列表。

如果你觉得函数调用次数没问题，你就要看看子函数运行情况。此处才是函数运行消耗时间的部分。

子函数只显示包含测量值；这是因为你想很快找到耗时最长的代码路径。

你可以点击每个子函数，下钻到相同的细节视图，并进行相同的分析。

比较性能数据

Xhgui 最好的特性在于比较两个不同的运行。这使你:

• 修改系统 (如启用 opcache , mysql 查询缓存) 并比较结果
• 修改代码(代码或 SQL 优化)并比较结果
• 将异常的运行与“正常”运行比较

比较两个运行时，你必须首先选择一个基础运行。点击其日期就能看到该运行的详细信息页。

接下来，单击右上角的“Compare this run” 按钮:

接着会跳转到同一 URL 下的运行列表，你可以选择一个进行比较：

点击你想进行比较的运行的 "Compare" 按钮，将跳转到比较页面。

比较视图只显示两个运行之间的差异。在页面顶部显示比较中的两个运行，以及一些辅助修改排序的按钮。

接下来是概览:

尽管这个表的所有信息都有用，但特别值得注意的两个差别是 "函数调用次数" 和 "专一实际运行时间" 。

函数调用次数的差别暗示着两次运行的重要差异：不同的代码路径或缓存。第一个差别可能是有意的优化导致的，但若这并非你的目的，比较这两个运行很可能不会有太大的价值。另一方面，缓存是有益且有效的提高性能的方式。这种比较很容易验证缓存是否发生。

包含实际执行时间的百分比差展示了性能调优的实际成果。理想情况下，我们将看到一个较小的百分比——这是第二运行时间比上第一次运行时间的占比。在截图中，第二次运行只花了第一次运行79%的时间，这意味着性能提升了21%。

最后，我们看到功能细节：

请记住，该视图只展示差别。差别通过绿色的负数和红色的正数表示。（负数表明调用次数更少，实际执行时间更短，CPU 耗时更短或内存消耗更少）如果没有差异，则显示为灰色的0。

与其他表一样，您可以在任意列进行排序，默认的顺序方式是函数的调用次序。

在这里你可以验证，你做的改变是否确有效果，是否为预期效果。你也可以在性能下降时使用该视图追踪原因。

性能提高的一个好例子是：基于一个条件只调用一个函数——例如，您可能不需要过滤数据，如果之前已经做了。

当你做出这种改变时，你会预期过滤函数的调用次数减少，从而性能提升。

这两件事都可以在此处得到验证，以及其他意想不到的原因——你的条件比过滤本身需要更长的时间？如果真是如此，这将对性能产生负面影响。

在此处，我们可以看到， NOOP_Translations::translate 和 apply_filter 的调用次数都减少了，但是 apply_filter 的专一内存使用量增加了133560个字节！

发现趋势

对我来说，Xhgui 最强大的功能是查看趋势。因为 xhprof 是被动分析器，可以在所有环境中启用 (dev、qa、阶段性、生产)，可以持续地对流量取样分析。

审查给定 URL 的所有数据，只需在运行列表点击它:

这将跳转到该 URL 运行页面。

该页面显示两个重要图表。第一个显示实际运行时间和 CPU 时间，第二个显示内存使用情况和峰值内存使用。这些图表列表中运行的数据，包括每次运行的 URL，时间，实际运行时间、CPU时间、内存使用和峰值。

这些图是查看趋势和异常值的关键所在。但是该如何处理这些信息呢？

对于数据异常者，首先你可以将鼠标悬浮在它上面验明正身，接着，你可以看一下它的单次运行。或用其他正常运行与其比较，从而发现不同。

对于趋势，最好的选择是审查趋势开始的时间——你在此时添加缓存了吗？随着缓存变得更加完整，整体趋势应该向下。或者你的缓存失效，你将看到一个上升趋势，此时缓存正在重建。

默认情况下，这些图表显示最近100次运行，你可以点击下一页去查看更久远时间的运行。

另外，你可以点击搜索按钮来定制显示的界面：

单击该按钮将显示搜索表单：

你可以搜索具体日期之间的运行。也可以查看最近30分钟、1小时、2小时、12小时、24小时、1周、2周或30天内的运行——更小的时间间隔适合评估性能调优的结果。

最后，你可以使用 PHPs DateTimeIntervalInterval 规范格式指定自定义时间区间——例如，最近2天可使用 P2D，最近15分钟可使用 PT15M。

Watch Functions

Watch functions 允许你通过正则表达式识别特定的函数，或函数组，并显示在单个运行页面(见前文)。

因为可以使用正则表达式，我们可以轻易地查看一个模块或扩展中的功能。

For example, to watch all MySQL activity, simply add one of the following:
例如，查看所有 MySQL 活动，只需添加如下列表的任意一项：

• mysql_(.*)for ext/mysql
• mysqli(.*)for ext/mysqli
• pdo(.*)for PDO （适用于所有PDO-based数据库交互）

如果你使用诸如 Propel 的 ORM，你可能使用 (.)Query::(.) 追踪所有 Query 类。

调用图（Callgraphs）

Xhprof 的最后一部分是调用图 ，该图展示运行的代码执行路径。

点击单一运行页面顶部的“View Callgraph”按钮即可查看调用图。

在调用图中，拖拽结点可以更好地查看数据。鼠标悬浮在每个点击上，会显示其包含实际执行时间，同时允许你进入该函数的详情页。

更直观地查看图，请点击:
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下一章节

在第三部分也即最后一部分，我们会使用 xhprof 数据来优化代码。我们也会简单地介绍其他优化代码的工具。
（本文系应用性能管理领军企业OneAPM 工程师编译整理）