在 PHP 使用 Protobuf Buffers 有性能问题

Protocol Buffers 初始化是很慢的

 PaymentEvent::__construct 
 – GPBMetadata\Xllivensq::initOnce 
 -— Google\Protobuf\Internal\DescriptorPool::internalAddGeneratedFile 

Protocol Buffers 的 C 扩展不稳定

线上系统使用中发现内存和 CPU 占用过高。

Protocol Buffers 性能问题对 PHP 应用的影响是巨大的

其它语言(如：Go、C++)程序是常驻内存运行的，初始化 Protocol Buffers 的开销只付出一次，所以往往意识不到这个问题。

PHP 采用 FastCGI 模型，每次请求都要承担 Protocol Buffers 的开销，很快就会发现采用 Protocol Buffers 后接口响应时间变长，系统的吞吐率下降。

PHP 实现与 C 扩展的性能对比

• Protocol Buffers C 扩展的安装

  sudo pecl install protobuf-3.7.0

• Protocol Buffers C 扩展的启用与禁用

  在 php.ini 加入以下配置项启用 C 扩展

  extension=protobuf.so

  注释掉上面的配置项禁用 C 扩展。

• 创建性能测试 PHP 项目

  进入项目目录

  创建 composer.json 文件，内容如下

  {
      "require": {
          "google/protobuf": "3.7.0"
      }
  }

  创建 index.php 文件，内容如下

  <?php
  $startTime = microtime(true);
  
  require __DIR__ . '/vendor/autoload.php';
  require __DIR__ . '/generated/GPBMetadata/Addressbook.php';
  require __DIR__ . '/generated/Tutorial/AddressBook.php';
  require __DIR__ . '/generated/Tutorial/Person.php';
  require __DIR__ . '/generated/Tutorial/Person/PhoneType.php';
  require __DIR__ . '/generated/Tutorial/Person/PhoneNumber.php';
  
  $addressBook = new Tutorial\AddressBook();
  
  $person = new Tutorial\Person();
  $person->setId(1);
  $person->setName("user1");
  $person->setEmail("[email protected]");
  $phone = new Tutorial\Person\PhoneNumber();
  $phone->setType(Tutorial\Person\PhoneType::HOME);
  $phone->setNumber("1000001");
  $person->getPhones()[] = $phone;
  $addressBook->getPeople()[] = $person;
  
  $person = new Tutorial\Person();
  $person->setId(2);
  $person->setName("user2");
  $person->setEmail("[email protected]");
  $phone = new Tutorial\Person\PhoneNumber();
  $phone->setType(Tutorial\Person\PhoneType::HOME);
  $phone->setNumber("2000002");
  $person->getPhones()[] = $phone;
  $addressBook->getPeople()[] = $person;
  
  $person = new Tutorial\Person();
  $person->setId(3);
  $person->setName("user3");
  $person->setEmail("[email protected]");
  $phone = new Tutorial\Person\PhoneNumber();
  $phone->setType(Tutorial\Person\PhoneType::HOME);
  $phone->setNumber("3000003");
  $person->getPhones()[] = $phone;
  $addressBook->getPeople()[] = $person;
  
  $data = $addressBook->serializeToString();
  
  $endTime = microtime(true);
  $runTime = ($endTime-$startTime)*1000 . ' ms';
  
  $class = new ReflectionClass('Google\Protobuf\Internal\DescriptorPool');
  if ($class->getFileName()) {
      echo "protobuf-php $runTime\n";
  } else {
      echo "protobuf-c   $runTime\n";
  }

  创建 Makefile 内容如下

  all: install generate benchmark
  
  install: vendor
  
  vendor: composer.json
      composer install
  
  generate: generated/GPBMetadata
  
  generated/GPBMetadata: addressbook.proto
      -mkdir generated
      protoc --php_out=generated addressbook.proto
  
  benchmark:
      php index.php | tee -a ./benchmark.log
  
  addressbook.proto:
      wget https://raw.githubusercontent.com/protocolbuffers/protobuf/master/examples/addressbook.proto -O ${CURDIR}/addressbook.proto
  
  clean:
      -rm -rf ${CURDIR}/vendor ${CURDIR}/generated

• 运行性能测试

  make

  交替启用禁用 C 扩展的运行结果

  protobuf-c   2.335 ms
  protobuf-php 29.14 ms
  protobuf-c   2.443 ms
  protobuf-php 27.962 ms
  protobuf-c   2.238 ms
  protobuf-php 14.957 ms
  protobuf-c   2.221 ms
  protobuf-php 29.814 ms
  protobuf-c   2.295 ms
  protobuf-php 29.304 ms
  protobuf-c   2.435 ms
  protobuf-php 37.493 ms