PHP APC缓存配置、使用详解

 更新时间:2014年03月06日 14:04:13   作者:   我要评论

本文详细介绍了PHP APC模块的简介、参数配置、安装步骤、使用实例,由于部份内容是从PHP Manual中翻译而来,可能存在不全面的地方。希望得到各位的指正

一、APC缓存简介
APC,全称是Alternative PHP Cache,官方翻译叫”可选PHP缓存”。它为我们提供了缓存和优化PHP的中间代码的框架。 APC的缓存分两部分:系统缓存和用户数据缓存。
系统缓存
它是指APC把PHP文件源码的编译结果缓存起来,然后在每次调用时先对比时间标记。如果未过期,则使用缓存的中间代码运行。默认缓存
 3600s(一小时)。但是这样仍会浪费大量CPU时间。因此可以在php.ini中设置system缓存为永不过期(apc.ttl=0)。不过如果这样设置,改运php代码后需要重启WEB服务器。目前使用较多的是指此类缓存。
用户数据缓存
缓存由用户在编写PHP代码时用apc_store和apc_fetch函数操作读取、写入的。如果数据量不大的话,可以一试。如果数据量大,使用类似memcache此类的更加专著的内存缓存方案会更好
缓存key生成规则
APC的缓存中的每个slot都会有一个key,key是
 apc_cache_key_t结构体类型,除了key相关的属性,关键是h字段的生成。 h字段决定了此元素落于slots数组的哪一个位置。对于用户缓存和系统缓存,其生成规则不同。 用户缓存通过apc_cache_make_user_key函数生成key。通过用户传递进来的key字符串,依赖PHP内核中的hash函数(PHP的hashtable所使用的hash函数:zend_inline_hash_func),生成h值。
系统缓存通过apc_cache_make_file_key函数生成key。通过APC的配置项apc.stat的开关来区别对待不同的方案。在打开的情况下,即
 apc.stat= On 时,如果被更新则自动重新编译和缓存编译后的内容。此时的h值是文件的device和inode相加所得的值。在关闭的情况下,即apc.stat=off时,当文件被修改后,如果要使更新的内容生效,则必须重启Web服务器。此时h值是根据文件的路径地址生成,并且这里的路径是绝对路径。即使你是使用的相对路径,也会查找PG(include_path)定位文件,以取得绝对路径,所以使用绝对路径会跳过检查,可以提高代码的效率。
添加缓存过程
以用户缓存为例,apc_add函数用于给APC缓存中添加内容。如果key参数为字符串中,APC会根据此字符串生成key,如果key参数为数组,APC会遍历整个数组,生成key。根据这些key,APC会调用_apc_store将值存储到缓存中。由于这是用户缓存,当前使用的缓存为apc_user_cache。执行写入操作的是apc_cache_make_user_entry函数,其最终调用apc_cache_user_insert执行遍历查询和写入操作。与此对应,系统缓存使用apc_cache_insert执行写入操作,其最终都会调用_apc_cache_insert。
不管是用户缓存还是系统缓存,大体的执行过程类似,步骤如下:

通过求余操作,定位当前key的在slots数组中的位置: cache->slots[key.h % cache->num_slots];
在定位到slots数组中的位置后,遍历当前key对应的slot链表,如果存在slot的key和要写入的key匹配或slot过期,清除当前slot。
在最后一个slot的后面插入新的slot。
二、APC模块安装

A.WINDOWS下安装APC
第一步:下载php_apc.dll 在http://pecl.php.net/package/apc 要与php版本对应 将php_apc.dll放入你的ext目录
第二步:让php.ini支持apc扩展模块。 然后打开php.ini 加入:

复制代码 代码如下:
extension=php_apc.dll
apc.rfc1867 = on
apc.max_file_size = 100M
upload_max_filesize = 100M
post_max_size = 100M
//以上参数可自己定义

第三步:检查是否支持PHP APC apc_store apc_fetch
查看phpinfo中是否有apc相关项

B.LIUNX下安装APC
第一步:下载和安装
wget http://pecl.php.net/get/APC-3.1.8.tgz
tar -zxvf APC-3.1.8.tgz cd APC-3.1.8
/usr/local/php/bin/phpize
./configure --enable-apc --enable-mmap --enable-apc-spinlocks --disable-apc-pthreadmutex --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config
make
sudo make install
第二步:配置APC
在/usr/local/php/etc/php.ini 加入以下配置项:

复制代码 代码如下:

extension = "apc.so" ;
;APC setting
apc.enabled = 1
apc.shm_segments = 1
apc.shm_size = 64M
apc.optimization = 1
apc.num_files_hint = 0
apc.ttl = 0
apc.gc_ttl = 3600
apc.cache_by_default = on

第三步:检查安装是否成功
重启apache 或者 /usr/local/php/sbin/php-fpm restart
查看phpinfo中是否有apc相关项
三、配置参数详解和使用总结
1).APC模块的参数配置详解

复制代码 代码如下:

apc.enabled  布尔型
apc.enabled 可以被设成 0 来禁用 APC。这主要是有用的,当 APC 被静态编译入 PHP 时,因为没有其它方法来禁用它(当编译为 DSO 的时候,可以将 php.ini 中的 extension 行注释掉)。

apc.shm_segments  整型
对编译缓存分配共享内存块的数量。如果APC用光了共享内存,而且你已经设置apc.shm_size为系统允许的最大值的情况下,你可以试着去提高这个参数的值。

apc.shm_size  整型
每个共享内存块的大小是以MB为单位的。在默认情况下,一些系统(包括大多数BSD变种系统)的共享内存块的大小限制的很低。

apc.optimization  整型
优化等级。设为0则禁用优化,越高的值使用越强有力的优化。期待有适度的速度上的改进。这个还是实验性质的。

apc.num_files_hint  整型
对在你的Web服务器上被包含和请求的不同的源文件的数量的提示。如果你无法确定,设置为0或者省略;这个设置主要可能用于有成千的源文件的站点。

apc.ttl  整型
当一个缓存条目在缓存区的位置被另一个条目需要时,我们需要考虑的是这个缓存条目在缓存区的位置被允许空闲的秒数。将这个参数设置为0意味着你的缓存可能充满不新鲜的条目,同时导致新的条目无法被缓存。

apc.gc_ttl  整型
缓存条目在垃圾收集列表中存活的秒数。这个值提供了出错保护在执行一个缓存源文件,而同时服务器进程死了的事件中。如果那个源文件被修改,内存分配给旧版本的缓存条目将不会被回收,直到这个参数设定的TTL值到的时候。设置为0就是禁止这个特性。

apc.cache_by_default  布尔型
默认为On,但可以被设置为Off并和以加号开头的apc.filters配合使用,文件仅仅在匹配过滤器时才被缓存。

apc.filters  字符串
一个以逗号分割的POSIX扩展正则表达式的列表。如果任何模式匹配源文件名,这个文件将不会被缓存。注意用来匹配的文件名是传递给 include/require 的文件名,而不是绝对路径。如果正则表达式的第一个字符是 + ,则这个表达式就意味着任何匹配表达式的文件将会被缓存,如果第一个字符是 - 则任何匹配都不会被缓存。 - 是默认值,所以可以被省略。

apc.mmap_file_mask  字符串 (这段实在不太懂,所以没有翻译)
If compiled with MMAP support by using --enable-mmap this is the mktemp-style file_mask to pass to the mmap module for determing whether your mmap'ed memory region is going to be file-backed or shared memory backed. For straight file-backed mmap, set it to something like/tmp/apc.XXXXXX (exactly 6 Xs). To use POSIX-style shm_open/mmap put a .shm somewhere in your mask. e.g. /apc.shm.XXXXXX You can also set it to /dev/zero to use your kernel's/dev/zero interface to anonymous mmap'ed memory. Leaving it undefined will force an anonymous mmap.

apc.slam_defense  整型
在非常繁忙的服务器上,无论你启动服务还是修改文件,你都会导致一种多进程都试图在同一个时间缓存同一个文件的竞争。这个选项设置了进程跳过试图去缓存一个未被缓存的文件的百分比。或者可以把这个想象成一个单独进程跳过缓存的机率。例如,设置apc.slam_defense为75就意味着进程有75%的机率不去缓存未被缓存的文件。所以,设置的越高,越能减少缓存的碰撞机率。设置为0则禁用这个特性。

apc.file_update_protection  整型
当你在一个运行着的服务器上修改文件时,你应该执行原子操作。也就是,先写一个临时文件,当写完后再重命名(mv)这个文件到它的最终位置。许多文本编辑器,cp,tar和其他一些类似程序都不是这样操作的。这就意味着有机会去访问和(缓存)文件,当这个文件还在被写的情况下。apc.file_update_protection的设置使得缓存标记新文件的延迟。默认值是2,意味着如果发现文件的修改时间距离访问时间不到2秒,文件将不会被缓存。访问写到一半的文件的不幸用户将会看到离奇的情况,但至少这种情况不是持续的。如果你确信你经常使用原子操作来更新你的文件,你可以关闭这个保护通过设置这个参数为0。如果你的系统充满io操作,并导致更新程序花费超过2秒,你可能需要去增大这个值。

apc.enable-cli  整型
大多是为了测试和调试。为CLI版本的PHP开启动APC功能。一般来说,你将不会想到为每一个CLI请求创建,移植和放弃APC的缓存,但对于各种测试情况,这是很容易的为了CLI版本开启APC。

2).使用总结
1,使用Spinlocks锁机制,能够达到最佳性能。
2,APC提供了apc.php,用于监控与管理APC缓存。不要忘记修改管理员名和密码
3,APC默认通过mmap匿名映射创建共享内存,缓存对象都存放在这块”大型”的内存空间。由APC自行管理该共享内存
4,我们需要通过调整apc.shm_size、apc.num_files_hints、apc.user_entries_hint的值。直到最佳
5,好吧,我承认apc.stat = 0 可以获得更佳的性能。要我做什么都可以接受.
6,PHP预定义常量,可以使用apc_define_constants()函数。不过据APC开发者介绍说pecl hidef性能更佳,抛异define吧,它是低效的。
7,函数apc_store(),对于系统设置等PHP变量,生命周期是整个应用(从httpd守护进程直到httpd守护进程关闭),使用APC比Memcached会更好。必竟不要经过网络传输协议tcp。
8,APC不适于通过函数apc_store()缓存频繁变更的用户数据,会出现一些奇异现象。

四、使用实例
下面引用initphp框架的APC缓存类

复制代码 代码如下:

<?php
if
class Apc{

    /**
     * Apc缓存-设置缓存
     * 设置缓存key,value和缓存时间
     * @param  string $key   KEY值
     * @param  string $value 值
     * @param  string $time  缓存时间
     */
    public function set_cache($key, $value, $time = 0) { 
        if ($time == 0) $time = null; //null情况下永久缓存
        return apc_store($key, $value, $time);;
    }

    
    /**
     * Apc缓存-获取缓存
     * 通过KEY获取缓存数据
     * @param  string $key   KEY值
     */
    public function get_cache($key) {
        return apc_fetch($key);
    }

    /**
     * Apc缓存-清除一个缓存
     * 从memcache中删除一条缓存
     * @param  string $key   KEY值
     */
    public function clear($key) {
        return apc_delete($key);
    }

    /**
     * Apc缓存-清空所有缓存
     * 不建议使用该功能
     * @return
     */
    public function clear_all() {
        apc_clear_cache('user'); //清除用户缓存
        return apc_clear_cache(); //清楚缓存
    }

    /**
     * 检查APC缓存是否存在
     * @param  string $key   KEY值
     */
    public function exists($key) {
        return apc_exists($key);
    }

    /**
     * 字段自增-用于记数
     * @param string $key  KEY值
     * @param int    $step 新增的step值
     */
    public function inc($key, $step) {
        return apc_inc($key, (int) $step);
    }

    /**
     * 字段自减-用于记数
     * @param string $key  KEY值
     * @param int    $step 新增的step值
     */
    public function dec($key, $step) {
        return apc_dec($key, (int) $step);
    }

    /**
     * 返回APC缓存信息
     */
    public function info() {
        return apc_cache_info();
    }
}

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