前面我們討論了內存的工作原理，也進行了一些性能相關的測試。那麼今天開始我們來看幾個在實踐中的應用。首先我們先從PHP開始。
2015年，PHP7的發佈可以說是在技術圈裡引起了不小的轟動，因為它的執行效率比PHP5直接翻了一倍。PHP7在內存方面，你是否知道作者都進行了哪些優化？你是否能夠深層次理解到作者優化思路的精髓？
讓我們從幾個核心的數據結構改進開始看起。
PHP7 zval變化
1、php5.3中的zval：
我們這裡只討論64位操作系統下的情況。該zval_struct結構體中的由四個成員構成，其中zvalue_value稍微複雜一些，是一個聯合體。聯合體中最長的成員是一個指針加一個int，8+4=12字節。但是默認情況下，會進行內存對齊，故zval_struct會佔用16字節。 那麼
最後再考慮下內存對齊，實際佔用24字節。（如果算的有點暈話，感興趣的同學可以寫段簡單的測試代碼，使用sizeof查看一下）
2、PHP7.2中的zval
7.2中的zval_struct結構體裡由3個成員構成，其中zend_value看起來比較複雜，實際上只是一個8字節的聯合體。 u1也是一個聯合體，佔用是4個字節。u2也一樣。這樣zval_struct就實際佔用16個字節。
PHP7 HashTable變化
1、PHP5.3裡的HashTable:
再5.3裡HashTable就是一個大struct， 有點小複雜，我們拆開了細說，
- uint nTableSize 4字節
- uint nTableMask 4字節
- uint nNumOfElements 4字節，
- ulong nNextFreeElement 8字節 注意這前面的4個字節會被浪費掉，因為nNextFreeElement的開始地址需要對齊
- Bucket *pInternalPointer 8字節
- Bucket *pListHead 8字節
- Bucket *pListTail 8字節
- Bucket **arBuckets 8字節
- dtor_func_t pDestructor 8字節
- zend_bool persistent 1字節
- unsigned char nApplyCoun 1字節
- zend_bool bApplyProtection 1字節
最終
再加上結構體本身要對齊到8的整數倍，所以實際佔用72字節。
2、PHP7.2裡的HashTable:
在7.2裡HashTable
- zend_refcounted_h gc 看起來唬人，實際就是個long，佔用8字節
- union... u 佔用4字節
- uint32_t 佔用4字節
- Bucket* 指針佔用8字節
- uint32_t nNumUsed 佔用4字節
- uint32_t nNumOfElements 佔用4字節
- uint32_t nTableSize 佔用4字節
- uint32_t nInternalPointer 佔用4字節
- zend_long nNextFreeElement 佔用8字節
- dtor_func_t pDestructor 佔用8字節
佔用56字節，並且正好達到了內存對齊的狀態，沒有額外的浪費。
另外還有PHP源代碼裡經常出鏡的Buckets也從72下降到了32字節，這裡我就不翻源代碼了。
優化思路精髓
我們看了兩個核心數據結構的結構體變化，這上面的優化都是什麼含義呢？ 拿HashTable舉例，貌似從72字節優化到了56字節，這內存節約的也不是特別多嘛，才20%多而已！
這中間其實有兩個原因。
第一、CPU在向內存要數據的時候是以Cache Line為單位進行的，而我們說過Cache Line的大小就是64字節。回過頭來看HashTable，在7.2裡的56字節，只需要CPU向內存進行一次Cache Line大小的burst IO，就夠了。而在5.3裡的72字節，雖然只比Cache Line大了那麼一丟丟，但是對不起，必須得進行兩次burst IO才可以。 所以，在計算機裡，72字節相對56字節實際上是翻倍的性能提升！！
第二、CPU的L1、L2、L3的容量是固定的幾十K或者幾M。假設Cache的都是HashTable，那麼Cache容量不變的條件下，PHP7裡能Cache住的HashTable數量將會翻倍，緩存命中率提升一大截。要知道L1命中後只需要1ns多一點的耗時，而如果穿透到內存的話可能就需要40多納秒的延時了，整整差了幾十倍。
所以PHP內核的作者大牛深諳CPU與內存的工作原理，表面上看起來只是幾個字節的節約，但是實際上爆發出了巨大的性能提升！！
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