PHP OPcache

什么是 PHP OPcache？

OPcache（操作码缓存）是 PHP 内置的一个字节码缓存引擎。它的主要目的是通过将预编译的脚本字节码存储在共享内存中，来显著提高 PHP 的性能。这消除了 PHP 在每次请求时都需要加载、解析和编译脚本的需要。

OPcache 解决的问题

在没有 OPcache 的情况下，每次请求 PHP 脚本时都会发生以下步骤：

1. 读取： Zend 引擎从文件中读取 PHP 源代码。
2. 解析和编译： 它解析代码，检查语法错误，并将其编译成一种称为操作码 的中间格式。
3. 执行： 然后引擎执行该操作码。

步骤 1 和 2 对每个请求都会重复执行，这在流量高的站点上是一个巨大的开销。

使用 OPcache 后：

• 在脚本首次被请求后，编译好的操作码会被存储在共享内存（即 OPcache）中。
• 对于所有后续的请求，引擎可以跳过读取、解析和编译步骤，直接执行内存中的操作码。

这会带来：

• 更快的响应时间
• 更低的 CPU 使用率
• 更高的吞吐量（每秒可服务更多请求）

关键配置指令

OPcache 在 php.ini 文件中进行配置。以下是一些最重要的设置：

1. 启用 OPcache

; 启用 Zend OPcache
opcache.enable=1

; 为 CLI 版本的 PHP 启用 OPcache（对 Composer 等一些工具有用）
; opcache.enable_cli=0

2. 内存设置

; 用于存储预编译 PHP 文件的内存量（以 MB 为单位）。
; 一个好的起点是 128 或 256。根据您的应用程序大小进行调整。
opcache.memory_consumption=256

; 可以存储在缓存中的 PHP 文件的最大数量。
; 请确保此数量大于您项目中的文件数。
opcache.max_accelerated_files=10000

3. 验证和重新验证

这些设置控制 OPcache 如何检查您的源代码是否已更改。

; OPcache 检查脚本更新的频率（以秒为单位）。
; 0 表示每次请求都检查（对性能不利）。
; 在生产环境中，设置较高的值对性能更有利。
opcache.revalidate_freq=60

; 如果启用，OPcache 将检查文件时间戳以了解更改。
; 禁用它（设为 0）可以稍微提升性能，但需要手动重置才能看到更改。
opcache.validate_timestamps=1

; 如果启用，OPcache 将使用更积极的文件存在性检查，这有助于解决一些边缘情况。
opcache.revalidate_path=0

4. 性能优化

; 通过优化内部字符串缓冲区来节省少量内存并可能提高性能。
opcache.interned_strings_buffer=16

; 通过单个内存释放调用来实现更快的关闭。
opcache.fast_shutdown=1

5. 预加载（PHP 7.4+）

这是一个强大的功能，可以在服务器启动时将您最重要的代码加载到内存中。

; 启用预加载
opcache.preload=/path/to/your/preload.php

; 用于预加载的用户 ID。通常需要与您的 Web 服务器用户（例如 www-data）相同。
; opcache.preload_user=www-data

您的 preload.php 文件应包含 opcache_compile_file() 语句来预加载特定的类和脚本。

// preload.php
<?php
$files = /* 指向您关键 PHP 文件路径的数组 */;
foreach ($files as $file) {
    opcache_compile_file($file);
}

检查 OPcache 状态

您可以通过几种方式检查 OPcache 是否在工作并查看其统计信息：

1. 使用 phpinfo()

创建一个简单的 PHP 文件并在浏览器中查看。

<?php phpinfo();

寻找标题为 "Zend OPcache" 的部分。如果存在，则表示 OPcache 已启用。

2. 使用内置的 OPcache 状态页面（如果可用）

许多发行版在编译 PHP 时启用了 opcache.file_cache_only=0，这允许您使用 opcache_get_status() 函数。您可以创建一个简单的脚本来显示它：

<?php
$status = opcache_get_status(false);
echo '<pre>';
print_r($status);
echo '</pre>';

这将显示详细信息，如内存使用情况、命中率、缓存的脚本等。

3. 使用图形界面

有一些优秀的开源工具可以为监控 OPcache 提供漂亮的 GUI：

• OPcache GUI（非常简洁干净）
• OPcache Status（由 PHP 创建者 Rasmus Lerdorf 开发）

常见问题及解决方案

1. "我看不到我的代码更改！"

这是因为 OPcache 正在提供旧的缓存版本。

• 解决方案 1（开发环境）： 在您的开发环境中，设置 opcache.validate_timestamps=1 和 opcache.revalidate_freq=0。这会使其在每次请求时都检查更改。
• 解决方案 2（生产环境）： 在生产环境中部署新代码的正确方法是在文件更新后重置 OPcache。
  • 通过代码： 您可以从 CLI 脚本或应用程序中安全、隐藏的 URL 调用 opcache_reset()。
  • 通过重启： 重启您的 PHP-FPM 池或 Apache 模块。
  • 通过部署工具： 大多数现代部署工具（如 Deployer, Capistrano）都有钩子来运行 opcache_reset()。

2. "我的缓存总是满的！"

您可能会在日志中看到警告，或者在 opcache_get_status() 中看到 opcache_hit_rate 为 false。

• 解决方案： 增加 opcache.memory_consumption 和/或 opcache.max_accelerated_files。

3. "脚本没有被缓存。"

检查 opcache_get_status() 的输出。查看 scripts 部分以了解实际缓存了什么。确保您的 opcache.memory_consumption 没有设置得过低。

总结：一个适用于生产环境的基础配置

以下是一个适用于生产服务器的可靠起始配置：

opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=256
opcache.interned_strings_buffer=16
opcache.max_accelerated_files=20000
opcache.revalidate_freq=300 ; 5 分钟
opcache.validate_timestamps=1 ; 如果您能做到，可以设置为 0 并手动重置缓存
opcache.fast_shutdown=1
; opcache.preload=/path/to/preload.php

总结来说，OPcache 不仅仅是一种优化；它是任何严肃的 PHP 部署中必不可少的组件。正确启用和调优它是您可以进行的最高影响力的性能更改之一。