PHP アプリケーションのパフォーマンスを最適化する方法

PHP アプリケーションのパフォーマンスを最適化することは、高速かつ効率的なユーザー エクスペリエンスを提供するために重要です。パフォーマンスの最適化は、応答時(shí)間を改善するだけでなく、リソース消費(fèi)を削減し、サーバー負(fù)荷を最小限に抑え、スケーラビリティを確保するのにも役立ちます。この記事では、PHP アプリケーションのパフォーマンスを最適化するためのさまざまなテクニックとベスト プラクティスについて説明します。

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1.アプリケーションのプロファイルとベンチマークを?qū)g行します

最適化に入る前に、アプリケーションのプロファイリングとベンチマークを?qū)g行して、ボトルネックや改善が必要な領(lǐng)域を特定することが重要です。パフォーマンスの問(wèn)題がどこにあるのかを知ることで、最も重要なことに集中して取り組むことができます。

a.プロファイリングツール:

• Xdebug: メモリ使用量、実行時(shí)間、関數(shù)呼び出しに関する洞察を提供する、PHP 用の強(qiáng)力なデバッガーおよびプロファイラーです。
• Blackfire: ボトルネックを特定し、コードのパフォーマンスを最適化するのに役立つ PHP プロファイラー。
• Tideways: PHP アプリケーションのパフォーマンス監(jiān)視およびプロファイリング ツール。
• New Relic: PHP アプリケーションのパフォーマンスをリアルタイムで追跡する監(jiān)視ツールです。

b.ベンチマーク:

Apache Bench、Siege、または JMeter などのツールを使用してアプリケーションのストレス テストを行い、負(fù)荷がかかっている狀態(tài)でアプリケーションがどのように動(dòng)作するかを確認(rèn)します。

プロファイリングとベンチマークにより、最適化の適切な領(lǐng)域に取り組んでいることを確認(rèn)できます。

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2.オペコード キャッシュ (OPcache) を使用する

PHP はインタープリタ言語(yǔ)です。つまり、PHP スクリプトが実行されるたびに、コードが解析され、マシンコードにコンパイルされます。これにより、特に大規(guī)模なアプリケーションの場(chǎng)合、パフォーマンスの問(wèn)題が発生する可能性があります。 オペコード キャッシュ により、リクエストごとに PHP コードを再コンパイルする必要がなくなります。

OPcache:

• OPcache は、プリコンパイルされたスクリプトのバイトコードをメモリに保存する、PHP (PHP 5.5 以降) の組み込みオペコード キャッシュです。
• これにより、リクエストごとに PHP コードを解釈するオーバーヘッドが削減され、実行が大幅に高速化されます。

OPcache を有効にする方法:

php.ini ファイルを確認(rèn)し、次のように構(gòu)成して、OPcache が有効になっていることを確認(rèn)します。

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

OPcache を有効にすると、PHP スクリプトが一度コンパイルされてメモリにキャッシュされるため、応答時(shí)間が短縮されます。

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3.データベースクエリを最適化する

データベース クエリは、多くの場(chǎng)合、Web アプリケーションの実行時(shí)間のかなりの部分を占めます。データベースの相互作用を最適化すると、パフォーマンスが大幅に向上する可能性があります。

a.データベースクエリの削減:

• クエリの數(shù)を最小限に抑える: 可能な限り、複數(shù)のデータベース操作を 1 つのクエリに統(tǒng)合するようにしてください。
• 複數(shù)のクエリの代わりに JOIN を使用します: これにより、PHP とデータベース間の往復(fù)回?cái)?shù)が削減されます。
• N 1 クエリの問(wèn)題を回避します: アイテムごとに追加のクエリを?qū)g行するのではなく、1 つのクエリで関連データを取得します。

b.インデックスを使用する:

インデックスは、データの取得を高速化するために非常に重要です。データベース テーブルに、頻繁にクエリされる列や JOIN 操作で使用される列に適切なインデックスがあることを確認(rèn)してください。

c.クエリ結(jié)果のキャッシュ:

頻繁に変更されないデータの場(chǎng)合は、データベースへの繰り返しのクエリを避けるために、高価なデータベース クエリの結(jié)果をキャッシュします。次のものが使用できます:

• Memcached
• レデ??ィス

Memcached と Redis はどちらもデータをメモリに保存するため、頻繁に要求されるデータにすばやくアクセスできます。

d.データベース接続プール:

永続的なデータベース接続により、リクエストごとに新しい接続を確立するオーバーヘッドが軽減されます。データベース接続プーリングを構(gòu)成して、接続をより効率的に管理できます。

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4. HTTP キャッシュを有効にする

HTTP キャッシュにより、サーバーで処理する必要があるリクエストの數(shù)を大幅に減らすことができます。 HTTP 応答をキャッシュすると、ブラウザーや他のキャッシュ プロキシが同じリクエストを複數(shù)回行う代わりに応答を再利用できるようになります。

a.キャッシュ制御ヘッダーの活用:

Cache-Control や Expires などの HTTP ヘッダーを使用して、ブラウザまたは中間キャッシュにコンテンツを保存して再利用するように指示します。

例:

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

b.條件付きリクエストに ETag を使用する:

ETag (エンティティ タグ) を使用すると、リソースが変更された場(chǎng)合にのみサーバーが応答を送信できるため、帯域幅が節(jié)約され、サーバーの負(fù)荷が軽減されます。

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");

c.コンテンツ配信ネットワーク (CDN) を使用します:

CDN は靜的リソース (畫(huà)像、CSS、JavaScript ファイルなど) のコピーを分散サーバーに保存することで、PHP サーバーの負(fù)荷を軽減し、世界中のユーザーへのコンテンツ配信を高速化します。

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5. PHP コードを最適化する

PHP コード自體を最適化すると、パフォーマンスが大幅に向上する可能性があります。以下にいくつかの戦略を示します:

a. eval() の使用を避ける

eval() 関數(shù)は PHP コードを動(dòng)的に評(píng)価するため、遅くて危険です。その使用を避け、動(dòng)的コード実行の代替ソリューションを見(jiàn)つけてください。

b.関數(shù)呼び出しとループを削減

不要な関數(shù)呼び出しとループ、特に大規(guī)模なデータセットで繰り返し実行される関數(shù)呼び出しとループを最小限に抑えます。

c.組み込みの PHP 関數(shù)を使用する

PHP には、パフォーマンスの點(diǎn)で高度に最適化された組み込み関數(shù)が多數(shù)用意されています。利用可能な場(chǎng)合は、カスタム構(gòu)築された関數(shù)よりもネイティブ関數(shù)を常に使用することを好みます。

d.コストのかかる操作を避ける

次のようなリソースを大量に使用する操作に注意してください。

• 複雑な正規(guī)表現(xiàn)
• ループでの広範(fàn)なデータ処理
• 大きなファイルのアップロード/ダウンロード

大きなタスクをより小さく管理しやすい部分に分割し、非同期で実行することを検討してください。

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6.コンテンツ圧縮を利用する

ネットワーク経由で送信する前にデータを圧縮すると、特にインターネット接続が遅いユーザーにとって、帯域幅の使用量が削減され、応答時(shí)間が短縮されます。

a. Gzip 圧縮:

Gzip は広く使用されている圧縮アルゴリズムで、これを有効にすると、サーバーからの HTML、CSS、JavaScript 応答を圧縮できます。

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

b.ブロトリ圧縮:

Brotli は、Gzip よりも優(yōu)れた圧縮率を提供する新しい圧縮アルゴリズムです。 Nginx や Apache などの最新の Web サーバーで有効にすることができます。

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7.フロントエンドのパフォーマンスを最適化

PHP のパフォーマンスはバックエンドだけの問(wèn)題ではありません。フロントエンドの最適化により、ユーザー エクスペリエンスが向上し、サーバーの負(fù)荷が軽減されます。

a. CSS と JavaScript を縮小します:

CSS および JavaScript ファイルを縮小すると、ファイル サイズが削減され、ダウンロードが高速化されます。

b.畫(huà)像の遅延読み込み:

ビューポートに表示される直前にのみ畫(huà)像を遅延読み込みすることで、帯域幅が節(jié)約され、ページの最初の読み込み時(shí)間が短縮されます。

c.非同期 JavaScript:

ページのレンダリング プロセスがブロックされないように、JavaScript ファイルを非同期的に読み込みます。

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8. PHP-FPM と Web サーバーの最適化を使用する

PHP-FPM (FastCGI Process Manager) は、特にトラフィックの多い Web サイトのパフォーマンスを向上させるために設(shè)計(jì)された PHP 実裝です。

a. PHP-FPM を適切に構(gòu)成します:

プール設(shè)定を調(diào)整して PHP-FPM を最適化します:

• pm.max_children 値を設(shè)定して、リクエストを処理するために十分な子プロセスが利用できるようにします。
• pm.max_requests 設(shè)定を使用して、各プロセスが再起動(dòng)される前に処理するリクエストの數(shù)を制限し、メモリ リークを削減します。

b. Web サーバーの最適化 (Nginx または Apache):

Web サーバーが多數(shù)の同時(shí)接続を処理できるように適切に設(shè)定されていることを確認(rèn)してください。 Nginx または Apache の キープアライブ および ワーカー プロセス 構(gòu)成を使用して、より多くのトラフィックを効率的に処理します。

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9.セッション処理を効率的に使用する

PHP セッションは、特にセッション データをファイルに保存する場(chǎng)合に、パフォーマンスのボトルネックになることがあります。

a.インメモリセッションストレージを使用:

デフォルトのファイルベースのストレージの代わりに、Redis または Memcached を使用して、セッション データをメモリに保存します。これにより、セッションの読み取りと書(shū)き込みの速度が向上します。

b.セッションデータの制限:

大規(guī)模または複雑なデータを PHP セッションに保存しないでください。重要な情報(bào)のみを保存し、軽量のセッション処理メソッドを使用します。

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10.コードを定期的にレビューしてリファクタリングする

アプリケーションが成長(zhǎng)するにつれて、コードベースを定期的にレビューし、リファクタリングすることが重要です。最適化できる非効率なアルゴリズム、デッドコード、または時(shí)代遅れのプラクティスを探してください。

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結(jié)論

PHP アプリケーションのパフォーマンスを最適化するには、アプリケーション スタックのさまざまな層にわたる戦略の組み合わせが必要です。プロファイリング、データベース クエリのキャッシュ、オペコード キャッシュの有効化、ネットワーク負(fù)荷の最小化、コードの最適化のためのツールを使用することで、PHP アプリケーションのパフォーマンスを大幅に向上させることができます。

これらのパフォーマンスの最適化に重點(diǎn)を置くことで、PHP アプリケーションは高トラフィックを処理し、応答時(shí)間を短縮し、効果的に拡張できるようになります。

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以上がPHP アプリケーションのパフォーマンスを最適化する方法: ベスト プラクティスとテクニックの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。