Leistung steigern: Beste Praktiken zur Optimierung von PHP-Skripten

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vor 2 Monaten

Die Optimierung Ihrer PHP-Skripte ist entscheidend für die Erstellung schneller und effizienter Webanwendungen. Niemand mag eine langsame Website, und da die Geduld der Benutzer dünner denn je ist, sollte die Steigerung der Leistung für jeden Entwickler oberste Priorität haben. Heute stellen wir Ihnen einige bewährte Methoden vor, mit denen Sie Ihre PHP-Skripte optimieren und sicherstellen können, dass Ihre Anwendung reibungslos und effizient läuft.

Zielpublikum: Dieser Artikel richtet sich an Anfänger und Fortgeschrittene PHP-Entwickler die die Leistung ihrer Webanwendungen durch die Anwendung praktischer Optimierungstechniken verbessern möchten.

1.Cachen Sie es, als ob Sie es ernst meinen

Eine der effektivsten Möglichkeiten zur Verbesserung der PHP-Leistung ist das Caching. Die Idee ist einfach: Anstatt das gleiche Skript wiederholt auszuführen, speichern Sie die Ergebnisse und stellen sie bei Bedarf bereit. Tools wie OPcache oder sogar Memcached kann die Ausführungszeit drastisch verkürzen, indem kompilierter Skript-Bytecode gespeichert wird, so dass PHP Ihren Code nicht bei jedem Aufruf neu kompilieren muss. Die effektive Implementierung von Caching kann zu erheblichen Leistungssteigerungen führen, insbesondere bei inhaltslastigen Websites.

Realitätsnahes Szenario: Stellen Sie sich vor, Sie betreiben eine stark frequentierte E-Commerce-Website. Jede Benutzeranfrage könnte mehrere Datenbankaufrufe erfordern, um Produktinformationen, Benutzerdetails und Empfehlungen anzuzeigen. Durch den Einsatz von OPcache zur Speicherung von kompiliertem Bytecode und die Zwischenspeicherung von Datenbankergebnissen mit Memcached können Sie die Antwortzeiten drastisch verkürzen und sicherstellen, dass die Kunden ihren Einkaufswagen nicht wegen langsamer Seitenladezeiten abbrechen.
Beispiel für Anfänger: Nehmen wir an, Sie haben eine Produktseite, die bei jedem Besuch eines Benutzers Produktdaten aus der Datenbank abruft. Indem Sie diese Produktdetails für einige Minuten zwischenspeichern, reduzieren Sie die Anzahl der Datenbankzugriffe, was zu schnelleren Ladezeiten der Seite und einer geringeren Belastung des Servers führt.

Schritt-für-Schritt-Einrichtung für OPcache:

Stellen Sie sicher, dass OPcache installiert ist: sudo apt-get install php-opcache
Aktivieren Sie OPcache in Ihrem php.ini file:

opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=128
opcache.max_accelerated_files=10000

Starten Sie Ihren Webserver neu: sudo Dienst apache2 neu starten

2.Optimieren Sie Datenbankabfragen

In den meisten PHP-Anwendungen ist die Datenbank der Leistungsengpass. Stellen Sie sicher, dass Sie keine unnötigen Datenbankaufrufe tätigen - holen Sie nur die Daten, die Sie benötigen, und nutzen Sie indizierte Felder, um Suchvorgänge zu beschleunigen. Ziehen Sie in Erwägung, Tabellen zu verbinden oder vorbereitete Anweisungen zu verwenden, anstatt mehrere Datenbankaufrufe in einer Schleife durchzuführen. Eine optimierte Abfrage ist mehr als hundert PHP-Codezeilen wert.

Code-Beispiel:

// JOIN zur Optimierung des Abrufs von Blogposts mit Kommentaren
$query = "SELECT posts.*, comments.* FROM posts LEFT JOIN comments ON posts.id = comments.post_id WHERE posts.id = ?";
$stmt = $db->prepare($query);
$stmt->execute([$postId]);
$results = $stmt->fetchAll();

3.Eingebaute Funktionen sinnvoll nutzen

PHP verfügt über zahlreiche integrierte Funktionen, die auf Leistung optimiert sind. Wenn möglich, sollten Sie diese Funktionen verwenden, anstatt Ihre eigenen zu schreiben. Zum Beispiel sind Funktionen wie in_array() oder array_search() sind äußerst effizient und für ihren Zweck optimiert. Wenn es eine integrierte Funktion gibt, die Ihren Anforderungen entspricht, sollten Sie diese immer einer benutzerdefinierten Lösung vorziehen.

Code Beispiel

// Anstatt eine benutzerdefinierte Funktion für die Suche nach einem Wert in einem Array zu schreiben
function customSearch($needle, $haystack) {
    foreach ($haystack as $value) {
        if ($value === $needle) {
            true zurückgeben;
        }
    }
    return false;
}

// Verwenden Sie die integrierte Funktion
$found = in_array($needle, $haystack); // Das ist schneller und effizienter

4. Vermeiden Sie Überlastung mit Schleifen

Verschachtelte Schleifen sind berüchtigt dafür, die Leistung zu beeinträchtigen. Versuchen Sie immer, die Verschachtelung von Schleifen zu minimieren oder Wege zu finden, die Iterationen zu reduzieren. Anstelle der Verwendung mehrerer für Schleifen zu verwenden, sollten Sie Array-Funktionen wie array_map(), array_filter(), oder foreach mit logischen Unterbrechungen, um den Betrieb effizient zu halten.

Code-Beispiel:

// Verwendung von array_map zur Anwendung einer Funktion auf jedes Element
$numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
$squaredNumbers = array_map(function($number) {
    return $number * $number;
}, $numbers);

5. Profil Ihres Codes

Wie können Sie optimieren, wenn Sie nicht wissen, wo die Engpässe sind? Tools wie Xdebug und Schwarzfeuer helfen Ihnen zu verstehen, welche Teile Ihres Codes die meiste Zeit beanspruchen. Profiling-Tools vermitteln ein klares Bild der Ausführungszeiten von Funktionen, der Speichernutzung und anderer Leistungskennzahlen. Wenn Sie wissen, was Sie ausbremst, können Sie Ihre Optimierungsbemühungen gezielter einsetzen.

Realitätsnahes Szenario: Nehmen wir an, Sie haben einen API-Endpunkt, der zu lange braucht, um zu antworten. Beim Profiling des Codes stellen Sie fest, dass eine bestimmte Funktion mit mehreren verschachtelten Schleifen die meiste Zeit verbraucht. Sie können die Antwortzeiten erheblich reduzieren, indem Sie diese Funktion optimieren oder durch einen effizienteren Algorithmus ersetzen.

Einsteigerfreundliche Einrichtung für Xdebug:

Installieren Sie Xdebug: pecl install xdebug

Aktivieren Sie Xdebug in Ihrem php.ini file:

zend_extension="xdebug.so" 

xdebug.profiler_enable = 1

Starten Sie Ihren Server neu und analysieren Sie die erzeugte Cachegrind-Datei mit Tools wie KCacheGrind.

Code Beispiel (Mit Xdebug):

// Um Ihr Skript mit Xdebug zu profilieren, aktivieren Sie Xdebug profiling in Ihrer php.ini
xdebug.profiler_enable = 1;
// Analysieren Sie die erzeugte Cachegrind-Datei mit Tools wie KCacheGrind.

6. verwenden Sie Autoloader mit Bedacht

Verwendung von Selbstlader hilft, Ihren Code sauber zu halten, aber eine übermäßige Verwendung kann zu erheblichem Overhead führen. Stellen Sie sicher, dass Sie nur das laden, was Sie brauchen, und halten Sie unnötige Klassen aus dem Speicher fern. Erwägen Sie die Verwendung von Komponist's integrierte automatische Ladeoptimierung, um nur die benötigten Kurse zu laden.

Realitätsnahes Szenario: In einer großen Webanwendung mit vielen verschiedenen Modulen kann die Verwendung eines globalen Autoloaders zu einem erheblichen Overhead führen. Wenn zum Beispiel bei jeder Anfrage alle Klassen geladen werden, wird der Speicherverbrauch unnötig erhöht. Konfigurieren Sie stattdessen das Autoloading von Composer so, dass nur das geladen wird, was benötigt wird, was die Ladezeiten und den Speicherverbrauch erheblich reduzieren kann.

Beispiel für Anfänger: Wenn Sie das automatische Laden mit Composer einrichten, verwenden Sie:

{
  "autoload": {
    "psr-4": {
      "App\\": "src/"
    }
  }
}

Nach der Bearbeitung composer.json, laufen composer dump-autoload --optimize um sicherzustellen, dass nur die notwendigen Dateien geladen werden.

7. Hebelwirkung bei der Ausgabepufferung

Die Ausgabepufferung ist ein weniger bekannter Trick zur Optimierung der PHP-Leistung. Anstatt die Daten Zeile für Zeile direkt an den Client zu senden, aktivieren Sie die Ausgabepufferung, um Ihre gesamte Ausgabe zu sammeln und in einem Rutsch zu senden. Dies reduziert die Anzahl der Hin- und Rückwege und verbessert so die Ladezeiten.

Szenario der realen Welt: Bei einer stark frequentierten Blog-Site mit dynamischen Inhalten kann die Aktivierung der Ausgabepufferung dazu beitragen, die Ladezeit erheblich zu verkürzen. Indem der Server alle Inhalte sammelt und auf einmal sendet, minimiert er die Interaktionen mit dem Client, insbesondere bei der Erstellung großer HTML-Seiten.

Code Beispiel:

// Aktivieren Sie die Ausgabepufferung
ob_start();
echo "Dies ist ein Inhalt.";
echo " Mehr Inhalt.";
// Alle Ausgaben auf einmal senden
echo ob_get_clean();

Beispiel für Anfänger: Anstatt jede Antwort Zeile für Zeile mit einem Echo zu versehen, können Sie bei einer einfachen Formularübermittlung die Ausgabe puffern, um sie zu sammeln und in einem Zug zu senden. Dies verkürzt die Interaktionszeit zwischen Server und Client.

8. Datei-E/A minimieren

Der Zugriff auf Dateien kann sehr leistungsintensiv sein, insbesondere bei großen Datensätzen. Versuchen Sie, Lese- und Schreibvorgänge in Dateien so weit wie möglich zu minimieren. Halten Sie häufig aufgerufene Dateien im Speicher oder verwenden Sie Caching-Mechanismen, um redundante E/A-Operationen zu vermeiden. Wenn Sie außerdem mehrere PHP-Dateien einbinden, sollten Sie diese nach Möglichkeit zusammenfassen, um die Anzahl der include oder erfordern Erklärungen.

Realitätsnahes Szenario: In einem Berichtssystem, in dem Sie große CSV-Dateien erzeugen müssen, können Sie die Schreibvorgänge minimieren, indem Sie alle Daten zunächst im Speicher sammeln und dann auf einmal schreiben. Dies kann erhebliche E/A-Zeit sparen und die Skriptleistung verbessern.

Beispiel für Anfänger: Wenn Ihr Skript Konfigurationseinstellungen wiederholt aus einer Datei liest, sollten Sie überlegen, ob Sie die Datei einmal lesen und die Daten in einem Array speichern. Auf diese Weise vermeiden Sie den Overhead, der durch das mehrfache Öffnen und Lesen der Datei entsteht.

9. Debugging in der Produktion ausschalten

Stellen Sie sicher, dass Sie Fehlerberichte und Debugging-Tools in einer Produktionsumgebung deaktivieren. Sie stellen nicht nur ein Sicherheitsrisiko dar, sondern verlangsamen auch Ihre Anwendung, da sie unnötige Protokolle und Ausgaben erzeugen.

10. Verwenden Sie Content Delivery Networks (CDNs)

Das hat zwar nicht direkt etwas mit Ihrem PHP-Code zu tun, aber die Verwendung eines CDN kann die Leistung Ihrer Webanwendungen erheblich verbessern, indem es statische Inhalte auslagert und die Serverlast reduziert. Dadurch kann sich Ihr Server auf die Ausführung von PHP-Skripten konzentrieren, was zu einer wesentlich schnelleren und reaktionsschnelleren Darstellung führt.

Fazit

Bei der Leistungsoptimierung geht es nicht nur darum, Code zu schreiben, der funktioniert, sondern auch darum, Code zu schreiben, der effizient arbeitet. Wenn Sie diese Best Practices befolgen - Zwischenspeicherung von Ergebnissen, Optimierung von Datenbankinteraktionen, Nutzung integrierter Funktionen und Profiling Ihrer Skripte - können Sie sicherstellen, dass Ihre PHP-Anwendung schnell bleibt und ein erstklassiges Benutzererlebnis bietet. Denken Sie daran: Eine schnellere Website ist eine zufriedenere Website - sowohl für Sie als auch für Ihre Benutzer.

Haben Sie eine dieser Techniken ausprobiert oder haben Sie eine Lieblingsmethode zur Optimierung Ihrer PHP-Skripte? Hinterlassen Sie einen Kommentar und teilen Sie Ihre Erkenntnisse mit uns!