PHP JIT 编译器:我的实战经验分享

PHP 8.0 刚出 JIT 编译器的时候,说实话我挺怀疑的。做了 10 年 PHP 开发,见过太多功能宣传得天花乱坠,实际用起来就那样。JIT 刚开始给我的感觉也差不多——demo 跑得挺好看,真正上生产就不知道了。

结果第一次测试就把我震住了。我们有个处理金融风险分析的任务,计算量特别大。之前跑一遍要 45 秒,开了 JIT 之后直接降到 12 秒。这可不是什么小打小闹的优化,是真的把 PHP 的天花板给抬高了。

这事让我明白,JIT 不是简单改个配置就完事的。得搞清楚什么时候用,怎么用,才能真正发挥作用。当然,它也不是什么万能药。

JIT 到底是什么东西?

JIT 就是即时编译,运行的时候把代码编译成机器码,不用一行行解释执行。PHP 的 JIT 在 OpCode 这一层工作,把那些跑得频繁的 OpCode 直接转成优化过的机器码。

刚开始我也搞不懂这玩意儿到底有啥用。后来想了个比喻:传统 PHP 就像看着谱子弹钢琴,一个音符一个音符地看;JIT 就像把常弹的曲子背下来了,手指头自己就知道怎么动。

第一次在项目里开 JIT 的时候,我天真地以为所有东西都会变快。结果发现完全不是那么回事。数据库查询、文件操作、模板渲染,一点变化都没有。JIT 根本不管 I/O 操作和框架那些开销。但是一碰到计算密集的东西——加密啊、数据处理啊、数学运算啊——JIT 就开始发威了。

真正让我明白的时候是发现 JIT 会"学习"哪些代码跑得多,然后把这些热点直接编译成机器码。不是让每行代码都变快,而是让那些瓶颈的地方快很多。

JIT 怎么工作的?

// 以前的 PHP:
// 写的代码 → 解析 → OpCode → 一行行执行

// 开了 JIT:
// 写的代码 → 解析 → OpCode → JIT 看哪些跑得多 → 直接编译成机器码

简单说就是 JIT 会盯着你的代码,看哪些地方跑得特别频繁,然后把这些"热点"直接编译成机器码,跳过解释执行那一套。

怎么开启 JIT?

ini
; php.ini 里这么配置
; 先得开 OpCache,这是前提
opcache.enable=1
opcache.enable_cli=1

; 然后开 JIT
opcache.jit_buffer_size=100M
opcache.jit=1255

; 其他一些参数
opcache.jit_max_exit_counters=8192
opcache.jit_hot_loop=64
opcache.jit_hot_func=127
opcache.jit_hot_return=8
opcache.jit_hot_side_exit=64

配置参数说明

opcache.jit=1255 这个数字是什么意思?

// 1255 这四位数字分别代表:
// 第一位(C):CPU 优化,1 = 开启
// 第二位(R):寄存器分配,2 = 开启
// 第三位(T):触发方式,5 = 追踪模式
// 第四位(O):优化级别,5 = 最高

几个常用的配置:

ini
opcache.jit=1255 - 性能最好(生产环境用这个)
opcache.jit=1235 - 性能和编译时间折中
opcache.jit=1205 - 比较保守的设置

JIT 什么时候最管用?

经过大量测试,我总结出了 JIT 真正有用和完全没用的场景。

1. 数学计算 - 质数算法把我震撼了

就是下面这个函数让我彻底服了 JIT。当时在做一个密钥生成系统,需要算大质数,结果差距大得吓人:

php
// 这种纯计算的代码,JIT 效果最明显
function calculatePrimes(int $limit): array
{
    $primes = [];
    $sieve = array_fill(0, $limit + 1, true);

    for ($i = 2; $i <= $limit; $i++) {
        if ($sieve[$i]) {
            $primes[] = $i;
            for ($j = $i * $i; $j <= $limit; $j += $i) {
                $sieve[$j] = false;
            }
        }
    }

    return $primes;
}

// 测试一下性能差距
$start = microtime(true);
$primes = calculatePrimes(100000);
$duration = microtime(true) - $start;
echo "找到 " . count($primes) . " 个质数,用了 {$duration} 秒\n";

2. 数组处理 - 大数据处理的痛苦经历

做数据处理功能的时候发现的。原来的代码处理大数组慢得要死,简直没法用:

php
// 这种大量数组操作,JIT 能帮上大忙
function processLargeArray(array $data): array
{
    $result = [];

    foreach ($data as $item) {
        $processed = $item * 2 + 1;
        $processed = sqrt($processed);
        $processed = round($processed, 2);
        $result[] = $processed;
    }

    return $result;
}

// 弄点测试数据试试
$data = range(1, 1000000);
$start = microtime(true);
$result = processLargeArray($data);
$duration = microtime(true) - $start;
echo "处理了 " . count($result) . " 条数据,花了 {$duration} 秒\n";

3. 字符串处理 - 批量生成 URL 别名

做 CMS 系统的时候碰到的,要给几千个博客标题生成 SEO 友好的 URL:

php
// 大量字符串处理,JIT 也能发挥作用
function processStrings(array $strings): array
{
    $result = [];

    foreach ($strings as $string) {
        $processed = strtolower($string);
        $processed = str_replace(' ', '_', $processed);
        $processed = preg_replace('/[^a-z0-9_]/', '', $processed);
        $result[] = $processed;
    }

    return $result;
}

// 造点测试数据
$strings = [];
for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
    $strings[] = "测试字符串 " . rand(1000, 9999) . " 包含特殊字符!@#";
}

$start = microtime(true);
$result = processStrings($strings);
$duration = microtime(true) - $start;
echo "处理了 " . count($result) . " 个字符串,用了 {$duration} 秒\n";

我的 JIT 基准测试

写了个测试套件来验证 JIT 在各种场景下的表现。这些都是从实际开发中遇到的真实问题,不是那种为了测试而测试的代码:

php
class JITBenchmark
{
    private array $results = [];

    public function runBenchmarks(): void
    {
        $this->benchmarkFibonacci();
        $this->benchmarkMatrixMultiplication();
        $this->benchmarkSorting();
        $this->benchmarkRegexProcessing();
        $this->printResults();
    }

    private function benchmarkFibonacci(): void
    {
        $this->benchmark('斐波那契数列 (n=35)', function() {
            return $this->fibonacci(35);
        });
    }

    private function fibonacci(int $n): int
    {
        if ($n <= 1) return $n;
        return $this->fibonacci($n - 1) + $this->fibonacci($n - 2);
    }

    private function benchmarkMatrixMultiplication(): void
    {
        $a = $this->generateMatrix(100, 100);
        $b = $this->generateMatrix(100, 100);

        $this->benchmark('矩阵乘法 (100x100)', function() use ($a, $b) {
            return $this->multiplyMatrices($a, $b);
        });
    }

    private function generateMatrix(int $rows, int $cols): array
    {
        $matrix = [];
        for ($i = 0; $i < $rows; $i++) {
            for ($j = 0; $j < $cols; $j++) {
                $matrix[$i][$j] = rand(1, 100);
            }
        }
        return $matrix;
    }

    private function multiplyMatrices(array $a, array $b): array
    {
        $result = [];
        $rows = count($a);
        $cols = count($b[0]);
        $inner = count($b);

        for ($i = 0; $i < $rows; $i++) {
            for ($j = 0; $j < $cols; $j++) {
                $sum = 0;
                for ($k = 0; $k < $inner; $k++) {
                    $sum += $a[$i][$k] * $b[$k][$j];
                }
                $result[$i][$j] = $sum;
            }
        }

        return $result;
    }

    private function benchmarkSorting(): void
    {
        $data = range(1, 50000);
        shuffle($data);

        $this->benchmark('冒泡排序 (5万项)', function() use ($data) {
            return $this->bubbleSort($data);
        });
    }

    private function bubbleSort(array $arr): array
    {
        $n = count($arr);
        for ($i = 0; $i < $n - 1; $i++) {
            for ($j = 0; $j < $n - $i - 1; $j++) {
                if ($arr[$j] > $arr[$j + 1]) {
                    $temp = $arr[$j];
                    $arr[$j] = $arr[$j + 1];
                    $arr[$j + 1] = $temp;
                }
            }
        }
        return $arr;
    }

        private function benchmarkRegexProcessing(): void
    {
        $text = str_repeat("快速的棕色狐狸跳过懒狗。", 10000);

        $this->benchmark('正则处理', function() use ($text) {
            return preg_replace_callback('/\b\w+\b/', function($matches) {
                return strtoupper($matches[0]);
            }, $text);
        });
    }

    private function benchmark(string $name, callable $function): void
    {
        // 预热
        $function();

        $start = microtime(true);
        $result = $function();
        $duration = microtime(true) - $start;

        $this->results[$name] = [
            'duration' => $duration,
            'memory' => memory_get_peak_usage(true)
        ];
    }

        private function printResults(): void
    {
        echo "JIT 测试结果:\n";
        echo str_repeat("-", 50) . "\n";

        foreach ($this->results as $name => $result) {
            echo sprintf("%-30s: %.4fs (%.2fMB)\n",
                $name,
                $result['duration'],
                $result['memory'] / 1024 / 1024
            );
        }
    }
}

// 跑一下测试
$benchmark = new JITBenchmark();
$benchmark->runBenchmarks();

监控 JIT 的运行情况

写了个简单的监控工具:

php
class JITMonitor
{
    public function getJITStats(): array
    {
        if (!extension_loaded('Zend OPcache')) {
            return ['error' => 'OPcache 未加载'];
        }

        $status = opcache_get_status();

        if (!isset($status['jit'])) {
            return ['error' => 'JIT 未启用'];
        }

        return [
            'jit_enabled' => $status['jit']['enabled'],
            'jit_kind' => $status['jit']['kind'],
            'jit_opt_level' => $status['jit']['opt_level'],
            'jit_opt_flags' => $status['jit']['opt_flags'],
            'buffer_size' => $status['jit']['buffer_size'],
            'buffer_used' => $status['jit']['buffer_used'],
            'buffer_free' => $status['jit']['buffer_free'],
            'compiled_functions' => $status['jit']['compiled_functions'] ?? 0
        ];
    }

    public function printJITStats(): void
    {
        $stats = $this->getJITStats();

                if (isset($stats['error'])) {
            echo "JIT 出错了:" . $stats['error'] . "\n";
            return;
        }

        echo "JIT 当前状态:\n";
        echo "  开启了吗:" . ($stats['jit_enabled'] ? '是' : '否') . "\n";
        echo "  类型:" . $stats['jit_kind'] . "\n";
        echo "  优化级别:" . $stats['jit_opt_level'] . "\n";
        echo "  缓冲区大小:" . number_format($stats['buffer_size']) . " 字节\n";
        echo "  已用:" . number_format($stats['buffer_used']) . " 字节\n";
        echo "  剩余:" . number_format($stats['buffer_free']) . " 字节\n";
        echo "  编译了多少函数:" . $stats['compiled_functions'] . "\n";
    }
}

// 监控 JIT
$monitor = new JITMonitor();
$monitor->printJITStats();

怎么写对 JIT 友好的代码?

1. 循环要写得紧凑

php
// 这样写 JIT 喜欢
function optimizedLoop(array $data): int
{
    $sum = 0;
    $count = count($data);

    // 简单紧凑的循环,JIT 最爱
    for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
        $sum += $data[$i] * 2;
    }

    return $sum;
}

// 这样写 JIT 就不太行了
function lessOptimizedLoop(array $data): int
{
    $sum = 0;

    foreach ($data as $value) {
        $sum += $value * 2;
        // 循环里调用其他函数,JIT 优化效果就差了
        if ($sum > 1000000) {
            error_log("数值太大了:$sum");
        }
    }

    return $sum;
}

2. 简单函数 JIT 会自动内联

php
// 这种简单函数,JIT 会直接内联
function square(float $x): float
{
    return $x * $x;
}

function calculateSumOfSquares(array $numbers): float
{
    $sum = 0.0;

    foreach ($numbers as $number) {
        $sum += square($number); // JIT 会把这个函数调用直接展开
    }

    return $sum;
}

3. 类型要保持一致

php
// 类型一致,JIT 优化效果好
function processNumbers(array $numbers): array
{
    $result = [];

    foreach ($numbers as $number) {
        // 统一转成 float,JIT 就能更好地优化
        $processed = (float) $number * 1.5;
        $result[] = $processed;
    }

    return $result;
}

// 类型混乱,JIT 就懵了
function processNumbersInconsistent(array $numbers): array
{
    $result = [];

    foreach ($numbers as $number) {
        if (is_int($number)) {
            $result[] = $number * 2;
        } else {
            $result[] = (float) $number * 1.5;
        }
    }

    return $result;
}

JIT 没用的场景:我踩过的坑

大部分 PHP 应用的常见操作,JIT 基本没啥用。我为了搞明白这点,浪费了不少时间去优化那些 JIT 根本管不着的代码:

1. I/O 操作 - 白忙活一下午

有次想优化图片上传处理的任务,以为开了 JIT 能快不少。结果发现完全是白搭:

php
// JIT 在这里完全没用 - 瓶颈是读文件,不是计算
function readFiles(array $filePaths): array
{
    $contents = [];

    foreach ($filePaths as $path) {
        $contents[] = file_get_contents($path); // 慢在磁盘 I/O
    }

    return $contents;
}

2. 数据库操作 - 想多了

这个误区最大。我还天真地以为 JIT 能让数据库查询变快。醒醒吧,JIT 又不能让数据库服务器跑得更快:

php
// JIT 管不了数据库查询速度
function fetchUsers(): array
{
    $pdo = new PDO($dsn, $user, $pass);
    $stmt = $pdo->query("SELECT * FROM users");
    return $stmt->fetchAll(); // 慢在数据库查询,不是 PHP 代码
}

3. API 调用 - 网络延迟你管不了

还试过用 JIT 优化 API 调用,想着能不能减少响应时间。结果当然是没用,网络延迟摆在那里,JIT 管得了吗:

php
// 网络请求慢,JIT 帮不上忙
function fetchApiData(array $urls): array
{
    $results = [];

    foreach ($urls as $url) {
        $results[] = file_get_contents($url); // 慢在网络延迟
    }

    return $results;
}

生产环境用 JIT 的经验

在生产环境跑 JIT 这么久,除了配置之外,还有些实际的经验分享:

生产环境的配置

ini
; 生产环境这么配置比较稳
opcache.enable=1
opcache.enable_cli=0
opcache.memory_consumption=256
opcache.interned_strings_buffer=16
opcache.max_accelerated_files=20000
opcache.revalidate_freq=0
opcache.validate_timestamps=0
opcache.save_comments=0
opcache.enable_file_override=1

; JIT 相关配置
opcache.jit_buffer_size=100M
opcache.jit=1255
opcache.jit_max_exit_counters=8192
opcache.jit_hot_loop=64
opcache.jit_hot_func=127

监控脚本

bash
#!/usr/bin/env php
<?php
// jit-monitor.php

class ProductionJITMonitor
{
    private string $logFile;

    public function __construct(string $logFile = '/var/log/jit-monitor.log')
    {
        $this->logFile = $logFile;
    }

    public function monitor(): void
    {
        $stats = opcache_get_status();

                if (!isset($stats['jit'])) {
            $this->log('ERROR', 'JIT 没开启');
            return;
        }

        $jit = $stats['jit'];
        $bufferUsagePercent = ($jit['buffer_used'] / $jit['buffer_size']) * 100;

        if ($bufferUsagePercent > 90) {
            $this->log('WARNING', "JIT 缓冲区快满了:{$bufferUsagePercent}%");
        }

        $this->log('INFO', json_encode([
            'buffer_usage_percent' => $bufferUsagePercent,
            'compiled_functions' => $jit['compiled_functions'] ?? 0,
            'buffer_free' => $jit['buffer_free'],
            'timestamp' => time()
        ]));
    }

    private function log(string $level, string $message): void
    {
        $logEntry = date('Y-m-d H:i:s') . " [{$level}] {$message}\n";
        file_put_contents($this->logFile, $logEntry, FILE_APPEND | LOCK_EX);
    }
}

// 跑监控
$monitor = new ProductionJITMonitor();
$monitor->monitor();

性能测试对比

php
class JITPerformanceTest
{
    public function comparePerformance(): void
    {
        // 测试几种不同类型的计算
        $tests = [
            'fibonacci' => fn() => $this->fibonacci(35),
            'prime_sieve' => fn() => $this->sieveOfEratosthenes(100000),
            'matrix_mult' => fn() => $this->matrixMultiplication(100),
            'string_process' => fn() => $this->processStrings(50000)
        ];

        foreach ($tests as $name => $test) {
            $this->benchmarkTest($name, $test);
        }
    }

    private function benchmarkTest(string $name, callable $test): void
    {
        // 预热
        $test();

        $iterations = 5;
        $times = [];

        for ($i = 0; $i < $iterations; $i++) {
            $start = microtime(true);
            $test();
            $times[] = microtime(true) - $start;
        }

        $avgTime = array_sum($times) / count($times);
        $minTime = min($times);
        $maxTime = max($times);

        echo "测试:$name\n";
        echo "  平均:" . number_format($avgTime * 1000, 2) . "ms\n";
        echo "  最快:" . number_format($minTime * 1000, 2) . "ms\n";
        echo "  最慢:" . number_format($maxTime * 1000, 2) . "ms\n";
        echo "  JIT:" . (opcache_get_status()['jit']['enabled'] ? '开着' : '关着') . "\n\n";
    }

    private function fibonacci(int $n): int
    {
        if ($n <= 1) return $n;
        return $this->fibonacci($n - 1) + $this->fibonacci($n - 2);
    }

    private function sieveOfEratosthenes(int $limit): array
    {
        $sieve = array_fill(0, $limit + 1, true);
        $primes = [];

        for ($i = 2; $i <= $limit; $i++) {
            if ($sieve[$i]) {
                $primes[] = $i;
                for ($j = $i * $i; $j <= $limit; $j += $i) {
                    $sieve[$j] = false;
                }
            }
        }

        return $primes;
    }

    private function matrixMultiplication(int $size): array
    {
        $a = $this->generateMatrix($size);
        $b = $this->generateMatrix($size);
        $result = [];

        for ($i = 0; $i < $size; $i++) {
            for ($j = 0; $j < $size; $j++) {
                $sum = 0;
                for ($k = 0; $k < $size; $k++) {
                    $sum += $a[$i][$k] * $b[$k][$j];
                }
                $result[$i][$j] = $sum;
            }
        }

        return $result;
    }

    private function generateMatrix(int $size): array
    {
        $matrix = [];
        for ($i = 0; $i < $size; $i++) {
            for ($j = 0; $j < $size; $j++) {
                $matrix[$i][$j] = rand(1, 100);
            }
        }
        return $matrix;
    }

    private function processStrings(int $count): array
    {
        $strings = [];
        for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
            $string = "测试字符串 $i";
            $processed = strtoupper(str_replace(' ', '_', $string));
            $strings[] = $processed;
        }
        return $strings;
    }
}

// 跑性能测试
$test = new JITPerformanceTest();
$test->comparePerformance();

JIT 出问题了怎么办?

php
class JITTroubleshooter
{
    public function diagnose(): void
    {
        echo "JIT 状态检查\n";
        echo str_repeat("=", 50) . "\n";

        $this->checkOpCacheStatus();
        $this->checkJITStatus();
        $this->checkConfiguration();
        $this->checkMemoryUsage();
    }

    private function checkOpCacheStatus(): void
    {
        echo "OpCache 状态:\n";

                if (!extension_loaded('Zend OPcache')) {
            echo "  ❌ OpCache 扩展没装\n";
            return;
        }

        $status = opcache_get_status();
        echo "  ✅ OpCache 开了吗:" . ($status['opcache_enabled'] ? '开了' : '没开') . "\n";
        echo "  📊 内存用了:" . number_format($status['memory_usage']['used_memory']) . " 字节\n";
        echo "  📈 命中率:" . number_format($status['opcache_statistics']['opcache_hit_rate'], 2) . "%\n\n";
    }

    private function checkJITStatus(): void
    {
        echo "JIT 状态:\n";

        $status = opcache_get_status();

                if (!isset($status['jit'])) {
            echo "  ❌ JIT 没有\n";
            return;
        }

        $jit = $status['jit'];
        echo "  ✅ JIT 开了吗:" . ($jit['enabled'] ? '开了' : '没开') . "\n";
        echo "  🔧 JIT 类型:" . $jit['kind'] . "\n";
        echo "  📊 缓冲区大小:" . number_format($jit['buffer_size']) . " 字节\n";
        echo "  📈 用了多少:" . number_format($jit['buffer_used']) . " 字节\n";
        echo "  🔢 编译了几个函数:" . ($jit['compiled_functions'] ?? 0) . "\n\n";
    }

    private function checkConfiguration(): void
    {
        echo "配置:\n";

        $settings = [
            'opcache.jit_buffer_size',
            'opcache.jit',
            'opcache.jit_hot_loop',
            'opcache.jit_hot_func'
        ];

        foreach ($settings as $setting) {
            $value = ini_get($setting);
            echo "  {$setting}:" . ($value ?: '未设置') . "\n";
        }

        echo "\n";
    }

    private function checkMemoryUsage(): void
    {
        echo "内存情况:\n";
        echo "  现在用了:" . number_format(memory_get_usage(true)) . " 字节\n";
        echo "  最多用过:" . number_format(memory_get_peak_usage(true)) . " 字节\n";
        echo "  限制:" . ini_get('memory_limit') . "\n";
    }
}

// 检查一下
$troubleshooter = new JITTroubleshooter();
$troubleshooter->diagnose();

总结:从怀疑到真香

JIT 确实是个好东西,但得用对地方。不是开了就万事大吉,得看具体场景。

用了这么久 JIT,最大的感受就是它改变了我对 PHP 的看法。以前觉得 PHP 做计算密集的东西就是慢,现在发现用对了 JIT,PHP 也能跟编译型语言掰掰手腕。那个金融计算任务从 45 秒到 12 秒,真的让我重新认识了 PHP 的潜力。

几个关键经验:

别瞎猜,要测量:JIT 有没有用,不是靠感觉,得用数据说话。现在我都会在开 JIT 前后跑一遍测试,看看到底快了多少。

搞清楚瓶颈在哪:大部分 PHP 应用的瓶颈都在 I/O 上,数据库查询、API 调用这些,JIT 帮不上忙。只有那些纯计算的东西,JIT 才有用武之地。

监控要到位:生产环境不光要看 JIT 的缓冲区使用情况,更要看业务指标——任务跑得快不快,接口响应时间有没有改善。

别一上来就全开:先找到那些计算密集的地方,针对性地测试 JIT 的效果,而不是一股脑全开了再说。

给 PHP 开发者的建议:别因为 JIT 是新功能就盲目开启。先看看你的应用有没有计算密集的场景,有的话再考虑 JIT。大部分 Web 应用其实用不上,数据库查询和模板渲染占了大头,这些 JIT 管不着。

不过如果你真的在做计算密集的东西——金融计算、数据分析、加密、机器学习预处理这些——JIT 能让你的 PHP 代码跑得飞快。关键是要用对地方。

JaguarJack
后端开发工程师,前端入门选手,略知相关服务器知识,偏爱❤️ Laravel & Vue
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