نحوه بهینه سازی عملکرد یک برنامه PHP: بهترین روش ها و تکنیک ها

نحوه بهینه سازی عملکرد یک برنامه PHP

بهینه سازی عملکرد یک برنامه PHP برای ارائه یک تجربه کاربری سریع و کارآمد بسیار مهم است. بهینه سازی عملکرد نه تنها زمان پاسخ را بهبود می بخشد، بلکه به کاهش مصرف منابع، به حداقل رساندن بار سرور و اطمینان از مقیاس پذیری کمک می کند. در این مقاله، انواع تکنیک ها و بهترین روش ها برای بهینه سازی عملکرد برنامه PHP را بررسی خواهیم کرد.

1. پروفایل و معیار برنامه خود را

قبل از فرو رفتن در بهینه سازی، ضروری است نمایه و معیار برنامه شما برای شناسایی تنگناها و مناطقی که نیاز به بهبود دارند. با دانستن اینکه مسائل مربوط به عملکرد کجاست، می توانید تلاش خود را بر روی آنچه که بیشترین اهمیت را دارد متمرکز کنید.

الف ابزارهای پروفایل:

• Xdebug: یک دیباگر و نمایه ساز قدرتمند برای PHP که بینش هایی را در مورد استفاده از حافظه، زمان اجرا و فراخوانی عملکرد ارائه می دهد.
• بلک فایر: یک پروفایل PHP که به شما در شناسایی تنگناها و بهینه سازی عملکرد کد کمک می کند.
• جزر و مد: ابزار نظارت بر عملکرد و پروفایل برای برنامه های PHP.
• یادگار جدید: ابزار نظارتی که عملکرد برنامه PHP شما را در زمان واقعی ردیابی می کند.

ب محک زدن:

از ابزارهایی مانند نیمکت آپاچی، محاصره، یا جی متر برای تست استرس برنامه خود و نحوه عملکرد آن تحت بار.

با نمایه سازی و محک زدن، می توانید اطمینان حاصل کنید که به حوزه های مناسب برای بهینه سازی پرداخته اید.

2. از Opcode Caching (OPcache) استفاده کنید

PHP یک زبان تفسیر شده است، به این معنی که هر بار که یک اسکریپت PHP اجرا می شود، کد تجزیه و به کد ماشین کامپایل می شود. این می تواند باعث مشکلات عملکرد، به خصوص برای برنامه های بزرگ شود. ذخیره اپکد نیاز به کامپایل مجدد کد PHP در هر درخواست را برطرف می کند.

OPcache:

• OPcache یک کد آپکد داخلی در PHP (از PHP 5.5) است که بایت کد اسکریپت از پیش کامپایل شده را در حافظه ذخیره می کند.
• این باعث کاهش سربار تفسیر کد PHP در هر درخواست می شود و به طور قابل توجهی سرعت اجرا را افزایش می دهد.

نحوه فعال کردن OPcache:

اطمینان حاصل کنید که OPcache با علامت زدن فعال است php.ini فایل و پیکربندی آن به صورت زیر است:

opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=128
opcache.interned_strings_buffer=8
opcache.max_accelerated_files=10000

با فعال کردن OPcache، اسکریپت‌های PHP یک بار کامپایل می‌شوند و در حافظه پنهان ذخیره می‌شوند که زمان پاسخگویی را بهبود می‌بخشد.

3. کوئری های پایگاه داده را بهینه کنید

پرس و جوهای پایگاه داده اغلب بخش قابل توجهی از زمان اجرا در برنامه های کاربردی وب را به خود اختصاص می دهند. بهینه سازی تعاملات پایگاه داده می تواند منجر به بهبود عملکرد قابل توجهی شود.

الف کاهش پرس و جوهای پایگاه داده:

• تعداد پرس و جوها را به حداقل برسانید: سعی کنید تا حد امکان چندین عملیات پایگاه داده را در یک کوئری ادغام کنید.
• به جای پرس و جوهای متعدد از JOIN استفاده کنید: این کار تعداد رفت و برگشت بین PHP و پایگاه داده را کاهش می دهد.
• از مشکلات پرس و جو N+1 اجتناب کنید: به جای اجرای پرس و جوهای اضافی برای هر مورد، داده های مرتبط را در یک پرس و جو واکشی کنید.

ب استفاده از شاخص ها:

ایندکس ها برای سرعت بخشیدن به بازیابی داده ها بسیار مهم هستند. اطمینان حاصل کنید که جداول پایگاه داده شما دارای نمایه های مناسب در ستون هایی هستند که اغلب در آنها پرس و جو می شود یا استفاده می شود JOIN عملیات

ج نتایج جستجو در حافظه پنهان:

برای داده هایی که اغلب تغییر نمی کنند، نتایج پرس و جوهای پایگاه داده گران قیمت را در حافظه پنهان نگه دارید تا از درخواست مکرر پایگاه داده جلوگیری کنید. می توانید استفاده کنید:

هر دو Memcached و Redis داده ها را در حافظه ذخیره می کنند و امکان دسترسی سریع به داده های اغلب درخواستی را فراهم می کنند.

د ادغام اتصال پایگاه داده:

اتصالات پایدار پایگاه داده هزینه های ایجاد اتصالات جدید را با هر درخواست کاهش می دهد. ادغام اتصال پایگاه داده را می توان برای مدیریت موثرتر اتصالات پیکربندی کرد.

4. HTTP Caching را فعال کنید

حافظه پنهان HTTP می تواند تعداد درخواست هایی را که باید توسط سرور شما پردازش شود، به میزان قابل توجهی کاهش دهد. با ذخیره کردن پاسخ‌های HTTP، به مرورگرها و دیگر پراکسی‌های ذخیره‌کننده اجازه می‌دهید تا به جای درخواست چندین بار، از پاسخ‌ها استفاده مجدد کنند.

الف هدرهای کنترل حافظه پنهان:

از هدرهای HTTP مانند استفاده کنید Cache-Control و Expires برای دستور دادن به مرورگرها یا حافظه های پنهان میانی برای ذخیره و استفاده مجدد از محتوا.

مثال:

header("Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate");  // Cache for 1 hour
header("Expires: " . gmdate("D, d M Y H:i:s", time() + 3600) . " GMT");

ب از ETag برای درخواست های مشروط استفاده کنید:

تگ‌های ET (برچسب‌های نهاد) به سرور اجازه می‌دهند که تنها در صورتی که منبع تغییر کرده باشد، پاسخ ارسال کند و در نتیجه پهنای باند صرفه‌جویی شود و بار سرور کاهش یابد.

$etag = md5_file('path/to/resource');
if ($_SERVER['HTTP_IF_NONE_MATCH'] === $etag) {
    header('HTTP/1.1 304 Not Modified');
    exit;
}
header("ETag: $etag");

ج از شبکه های تحویل محتوا (CDN) استفاده کنید:

CDN ها کپی هایی از منابع ایستا (مانند تصاویر، CSS و فایل های جاوا اسکریپت) را در سرورهای توزیع شده ذخیره می کنند و بار روی سرور PHP شما را کاهش می دهند و تحویل محتوا به کاربران را در سطح جهانی سرعت می بخشند.

5. کد PHP را بهینه کنید

بهینه سازی کد PHP خود می تواند منجر به افزایش عملکرد قابل توجهی شود. در اینجا چند استراتژی وجود دارد:

الف اجتناب از استفاده eval()

را eval() تابع کند و خطرناک است زیرا کد PHP را به صورت پویا ارزیابی می کند. از استفاده از آن اجتناب کنید و راه حل های جایگزین برای اجرای کد پویا پیدا کنید.

ب کاهش تماس ها و حلقه های تابع

فراخوانی ها و حلقه های توابع غیر ضروری را به حداقل برسانید، به ویژه آنهایی که به طور مکرر در مجموعه داده های بزرگ اجرا می شوند.

ج از توابع داخلی PHP استفاده کنید

PHP بسیاری از توابع داخلی را ارائه می دهد که از نظر عملکرد بسیار بهینه شده اند. همیشه در صورت وجود، استفاده از توابع بومی را بر توابع سفارشی ساخته شده ترجیح دهید.

د از عملیات گران قیمت خودداری کنید

حواستان به عملیات های سنگین منابع مانند:

• عبارات منظم پیچیده
• پردازش گسترده داده ها در حلقه ها
• آپلود/دانلود فایل های بزرگ

در نظر بگیرید که وظایف بزرگ را به بخش های کوچکتر و قابل مدیریت تقسیم کنید و آنها را به صورت ناهمزمان انجام دهید.

6. از فشرده سازی محتوا استفاده کنید

فشرده‌سازی داده‌ها قبل از ارسال آن‌ها از طریق شبکه، استفاده از پهنای باند را کاهش می‌دهد و زمان پاسخ‌دهی را تسریع می‌کند، به‌ویژه برای کاربرانی که اتصال اینترنت کندتری دارند.

الف فشرده سازی Gzip:

Gzip یک الگوریتم فشرده سازی پرکاربرد است که می تواند برای فشرده سازی پاسخ های HTML، CSS و JavaScript از سرور فعال شود.

// In php.ini
zlib.output_compression = On
zlib.output_compression_level = 6

ب فشرده سازی بروتلی:

Brotli یک الگوریتم فشرده سازی جدیدتر است که نسبت فشرده سازی بهتری را نسبت به Gzip ارائه می دهد. می توان آن را در وب سرورهای مدرن مانند Nginx یا Apache فعال کرد.

7. بهینه سازی عملکرد Front-End

عملکرد PHP فقط مربوط به back-end نیست. بهینه‌سازی‌های Front-end همچنین می‌توانند تجربه کاربر را بهبود بخشند و بار سرور را کاهش دهند.

الف کوچک کردن CSS و جاوا اسکریپت:

کوچک کردن فایل‌های CSS و جاوا اسکریپت، اندازه فایل‌ها را کاهش می‌دهد و منجر به دانلود سریع‌تر می‌شود.

ب تصاویر لود تنبل:

بارگذاری تنبل تصاویر تنها زمانی که قرار است در نمای نمایش ظاهر شوند باعث صرفه جویی در پهنای باند و کاهش زمان بارگذاری اولیه صفحه می شود.

ج جاوا اسکریپت ناهمزمان:

فایل های جاوا اسکریپت را به صورت ناهمزمان بارگیری کنید تا از مسدود شدن فرآیند رندر صفحه جلوگیری کنید.

8. از PHP-FPM و Web Server Optimization استفاده کنید

PHP-FPM (FastCGI Process Manager) یک پیاده سازی PHP است که برای بهبود عملکرد، به ویژه برای وب سایت هایی با ترافیک بالا طراحی شده است.

الف PHP-FPM را به درستی پیکربندی کنید:

PHP-FPM را با تنظیم تنظیمات Pool آن بهینه کنید:

• را تنظیم کنید pm.max_children ارزش برای اطمینان از اینکه فرآیندهای فرزند به اندازه کافی برای رسیدگی به درخواست ها در دسترس هستند.
• استفاده کنید pm.max_requests تنظیم برای محدود کردن تعداد درخواست‌هایی که هر فرآیند قبل از راه‌اندازی مجدد انجام می‌دهد و نشت حافظه را کاهش می‌دهد.

ب بهینه سازی وب سرور (Nginx یا Apache):

اطمینان حاصل کنید که وب سرور شما به درستی پیکربندی شده است تا تعداد زیادی از اتصالات همزمان را مدیریت کند. از Nginx یا Apache استفاده کنید زنده نگه داشتن و فرآیندهای کارگری تنظیماتی برای مدیریت کارآمدتر ترافیک.

9. از Session Handling به طور موثر استفاده کنید

جلسات PHP گاهی اوقات می تواند یک گلوگاه عملکرد باشد، به خصوص هنگام ذخیره داده های جلسه در فایل ها.

الف استفاده از حافظه داخلی Session Storage:

ذخیره داده های جلسه در حافظه با استفاده از ردیس یا Memcached به جای ذخیره سازی پیش فرض مبتنی بر فایل. این سرعت خواندن و نوشتن جلسه را بهبود می بخشد.

ب محدود کردن داده های جلسه:

از ذخیره داده های بزرگ یا پیچیده در جلسات PHP خودداری کنید. فقط اطلاعات ضروری را ذخیره کنید و از روش های مدیریت جلسات سبک وزن استفاده کنید.

10. به طور منظم کد را بازبینی و Refactor کنید

همانطور که برنامه شما رشد می کند، مهم است که به طور منظم بررسی کنید و Refactor پایگاه کد شما به دنبال الگوریتم‌های ناکارآمد، کدهای مرده یا شیوه‌های قدیمی باشید که می‌توانند بهینه شوند.

نتیجه گیری

بهینه سازی عملکرد یک برنامه PHP شامل ترکیبی از استراتژی ها در لایه های مختلف پشته برنامه است. با استفاده از ابزارهایی برای نمایه سازی، کش کردن پرس و جوهای پایگاه داده، فعال کردن ذخیره اپکد، به حداقل رساندن بار شبکه و بهینه سازی کد، می توانید عملکرد برنامه PHP خود را به طور قابل توجهی بهبود بخشید.

با تمرکز بر این بهینه‌سازی‌های عملکرد، برنامه PHP شما برای مدیریت ترافیک بالا، ارائه زمان‌های پاسخ سریع‌تر و مقیاس مؤثرتر مجهز می‌شود.