PHP是Badoo的主要开发语言之一。 在我们的数据中心中，成千上万个处理器核心正忙于执行数百万行PHP代码。 我们密切关注新闻，并积极寻找提高生产率的方法，因为即使对容量进行一点优化也可以节省大量资源。 PHP的主要性能新闻之一是JIT在该语言的第八个版本中的出现。 当然，这不能不引起我们的注意，我们翻译了有关什么是JIT，如何在PHP中实现，为什么决定这样做以及对它有什么期望的文章。

如果您没有离开洞穴或不是过去（在这种情况下，欢迎您），您已经知道PHP 8将具有JIT：有一天，投票是安静和平地进行的，绝大多数参与者投票赞成实施，因此，一切都已决定。

令人欣喜的是，您甚至可以在照片中描绘几个疯狂的动作（顺便说一下，这被称为“底特律JIT”：



现在，坐下来阅读有关揭穿神话的文章。 我想澄清与JIT是什么以及它如何有用相关的误解，并讨论它的工作原理（但不要太详细，以免您感到无聊）。

由于我不知道谁会读这篇文章，因此我将从简单的问题转向复杂的问题。 如果您已经知道标题中问题的答案，则可以安全地跳过相应的章节。

什么是准时制？

PHP是在虚拟机（我们称为Zend VM）的基础上实现的。 该语言将PHP源代码编译为虚拟机可以理解的指令（这称为编译阶段）。 在编译阶段获得的虚拟机指令称为操作码。 在运行时阶段，Zend VM执行操作码，从而执行所需的工作。

该电路效果很好。 另外，诸如APC（之前）和OpCache（今天）之类的工具会缓存编译阶段的结果，因此仅在必要时执行此阶段。

简而言之，JIT是一种及时的编译策略（在正确的时间），在该策略中，代码首先转换为中间表示形式，然后在执行过程中转变为与体系结构相关的机器代码。

在PHP中，这意味着JIT将把在编译阶段收到的虚拟机的指令视为中间表示，并给出不再由Zend VM执行而是由处理器直接执行的机器代码。

为什么PHP需要JIT？

在PHP 7.0出现之前不久，PHP团队的主要重点是语言性能。 PHP 7.0中的大多数主要更改都在PHPNG补丁中进行，该补丁大大改善了PHP使用内存和处理器的方式。 从那时起，我们每个人都必须看一眼语言的性能。

PHP 7.0发行后，性能继续得到改善：哈希表（PHP中的主要数据结构）得到了优化，Zend VM中某些操作码的特殊化以及编译器中某些序列的特殊化得到了实现，Optimizer（OpCache组件）得到了不断改进，并且实现了许多其他更改。

严酷的事实是，由于所有这些优化，我们正在迅速接近提高生产率的机会。

请注意：“限制改进的机会”是指必须为进一步改进而做出的取舍不再具有吸引力。 在优化性能时，我们总是在权衡取舍。 通常，为了提高生产率，我们不得不牺牲简单性。 每个人都想以为最简单的代码也是最快的，但是在C语言的现代世界中，事实并非如此。 最快的最常用的代码是准备利用架构的内部结构或平台/编译器中内置的结构的代码。 单靠简单并不能保证更好的性能。

因此，在此阶段，要从PHP挤出更多性能的最佳方法是实现JIT。

JIT会加速我的网站吗？

可能性很小，无关紧要。

这可能不是您期望的答案。 事实是，通常，PHP应用程序受输入/输出（I / O限制）限制，而JIT最好与受处理器（CPU限制）限制的代码一起使用。

“受I / O和处理器的限制”是什么意思？

为了描述某些代码或应用程序整体性能的特征，我们使用术语“受输入输出限制”和“受处理器限制”。

最简单的定义：

• 如果我们找到一种改进（减少，优化）已执行的I / O操作的方法，那么受I / O限制的代码将可以更快地工作；
  
• 如果我们找到一种方法来改进（减少，优化）处理器执行的指令或神奇地提高处理器时钟速度，那么处理器限制的代码将以更快的速度工作。
  

代码和应用程​​序可以受I / O，处理器或两者的限制。

通常，PHP应用程序往往受I / O限制：它们的主要瓶颈通常是I / O操作-连接，读取和写入数据库，缓存，文件，套接字等。

受处理器限制的PHP代码是什么样的？

可能由于大多数PHP应用程序的性质，某些PHP程序员对于处理器受限的代码还是陌生的：它们通常充当数据库或缓存的链接，拾取并产生少量HTML / JSON / XML响应。

您可以查看您的代码库，找到许多与I / O无关的代码，这些代码调用与I / O无关的函数。 您可能会感到困惑，尽管它的代码中有更多行不适用于I / O，但并不能使您的应用不受处理器的限制。

事实是PHP是最快的解释语言之一。 在Zend VM和机器代码中调用不使用I / O的函数之间没有明显的区别。 当然，会有一些区别，但是机器代码和Zend VM都使用调用约定，因此，无论您在操作码中还是在机器代码中调用-___()都没有关系-这不会产生明显的影响进行调用的整个应用程序的性能。

注意：简单来说，调用约定是在进入另一个函数之前执行的一系列指令。 在这两种情况下，调用约定都将参数传递给堆栈。

您会问：“循环，尾部调用等等呢？” PHP足够聪明-启用OpCache的Optimizer后，您的代码将神奇地转换为所编写内容的更高效版本。

这里应该注意，JIT不会更改Zend VM的调用约定。 这样做是因为PHP必须能够随时在JIT和VM模式之间切换（因此，他们决定保留当前约定）。 结果，您在任何地方看到的使用JIT进行的呼叫都不会更快地工作。

如果要查看处理器限制的PHP代码是什么样的，请在此处查看： https : //github.com/php/php-src/blob/master/Zend/bench.php 。 这是一个极端的例子，但它表明JIT的所有出色之处都在数学中得以体现。

是否必须做出这样的极端妥协才能加快PHP中的数学计算速度？

不行 我们这样做是为了扩大语言的应用范围（并扩大有效范围）。

我们不想吹牛，但是PHP主导了网络。 如果您从事Web开发，并且不考虑在下一个项目中使用PHP，那么您做错了事（根据非常有偏见的PHP开发人员）。

乍一看，似乎PHP中数学计算的加速应用范围非常狭窄。 但是，这为我们打开了机器学习，3D渲染，2D渲染（GUI）和数据分析之路。

为什么不能在PHP 7.4中实现呢？

上面，我称JIT是一个极端的折衷方案，我真的这么认为：这是所有现有（即使不是最困难的）最困难的编译策略之一。 实施JIT会大大增加复杂性。

如果您询问JIT的作者Dmitry，他是否使PHP变得复杂，他将回答：“不，我讨厌复杂性”（这是引用）。

本质上，“复杂”是指“我们不了解的内容”。 如今，很少有语言开发人员真正了解JIT的现有实现。

PHP 7.4的工作进展迅速，此版本中JIT的引入将导致以下事实：只有少数人可以调试，修复和改进该语言。 对于那些在PHP 7.4中投票反对JIT的人来说，这是不可接受的。

在PHP 8发行之前，我们许多人都将了解JIT实现。 我们要实现一些功能，并且要为第八个版本重写一些工具，因此我们首先需要了解JIT。 我们需要这次，我们非常感谢大多数人投票给我们。

复杂不是可怕的代名词。 复杂性可以像星云一样美丽，这与JIT有关。 换句话说，即使我们团队中的20个人开始理解JIT并不比Dmitry差，这也不会改变JIT本质的复杂性。

PHP开发会变慢吗？

没有理由这样认为。 我们有足够的时间，所以可以说，到PHP 8准备就绪时，我们当中将有足够的人掌握JIT，足以在修复错误和开发PHP方面比今天有效。

当您尝试将其与JIT的原始复杂性的概念联系起来时，请记住，我们在介绍新功能上花费的大部分时间都花费在讨论这些功能上。 通常，在使用功能和修复错误时，编写代码需要几分钟或几小时，而讨论则需要数周或数月。 在极少数情况下，代码必须编写数小时或数天，但即使如此，讨论也总是会持续更长的时间。

这就是我想说的。

既然我们在谈论性​​能，所以我邀请我的同事Pavel Murzakov参加5月17日在PHP Russia会议上的报告。 Pasha知道如何从PHP代码中挤出最后一个CPU秒！