Web提速：避免php session拖慢运行速度

Web提速：避免php session拖慢运行速度

 

一、WHAT--并发访问，阻塞执行
1.1 不使用session

文件index.php：

<script type="text/javascript" src="http://code.jquery.com/jquery-2.0.3.min.js"></script><script type="text/javascript">$(document).ready(function(){$.ajax({url:"/ajax.php"});$.ajax({url:"/ajax2.php"});$.ajax({url:"/ajax3.php"});});</script>

文件ajax.php、ajax2.php、ajax3.php的内容都是

<?phpsleep (1);echo "php script run";

　　每个请求都sleep 1s，jq的ajax请求是异步的，也就是说这三个请求基本上是同时发出的，理论上最好的情况是浏览器等待1s，3个接口全部返回。

访问http://localhost,在chrome下查看测试结果：

图 1.1 不使用session测试结果

　　测试结果基本上跟理论一致

1.2 使用session

现在我们把文件ajax.php、ajax2.php、ajax3.php都改为

<?phpsession_start ();sleep(1);echo "php script run";

这样做会什么有什么区别吗？我们直接看测试结果：

图 1.2 使用session测试结果

不是每个请求只执行1s钟吗？为什么ajax2.php消耗了2s，ajax3.php消耗3s？

二、WHO -- Session锁

session锁的官方定义：

        Session data is usually stored after your script terminated without the need to call session_write_close(), but as session data is locked to prevent concurrent writes only one script may operate on a session at any time.

　　大致的意思是: 从调用session_start()开始，直到显示调用session_write_close()或脚本结束，session的数据都会被锁起来，届时同一个SESSIONID用户的请求会被阻塞。

从图1.2的测试结果看到，ajax2.php与ajax3.php分别多执行了1s和2s，很明显session_start()操作造成了阻塞。

　　当index.php同时访问ajax.php、ajax2.php、ajax3.php，ajax.php首先执行，此时ajax2.php与ajax3.php都在等在ajax.php释放session锁，都消耗1s。

　　当ajax.php执行完成，释放了session锁，ajax2.php与ajax3.php再次竞争session锁，同理ajax3.php又等待了1s钟。所以我们得到的结果：

　　ajax.php 消耗1s

　　ajax2.php 消耗2s

　　ajax3.php 消耗3s

三、WHEN -- 什么时候会触发Session锁

　　在章节二中，session锁定义为session_start()开始即会触发session锁，所以对于现有大部分php框架（使用原生php session的情况下）存在session锁造成的用户请求阻塞的问题。试想，有2个请求，其中请求A需要3s钟才能返回结果，另外请求B仅需要10ms即能返回，前端同时请求这两个接口，假如后台先处理了A请求，那么B请求就要等待3s后再执行10ms才能返回结果。但是最优的情况是，同时发起请求，10ms后收到B请求返回，3s后收到A请求返回。

四、WHY -- Session内部执行机制

　　默认情况下php session采用文件为服务端存储介质。在php session模块的源码中，有一个比较重要的结构体：

图4.1 php session模块结构体 ps_module_struct

　　该结构体里面的几个函数指针分别对应了session操作的open、close、read、write、destory、gc回收等功能。看到这6个函数，是否想起了php的SessionHandlerInterface接口（版本>=php5.4）？

图4.2 php SessionHandlerInterface接口

　　用这个接口配合session_set_save_handler可以重写session的这几个关键操作。于是我们可以使用以下代码来探探php session在一个请求的生命周期中的运行顺序：

图4.3 session运行顺序测试代码

测试结果：

　　由测试结果可知一般的session执行顺序，在session_start()调用时，php回去调用open和read操作，脚本执行结束后（输出了php script run），再会调用write和close操作。

现在我们不妨做一个大胆的猜想，php 在 session的open或者read操作时，开启了session锁，并write或close后释放session锁。这样的猜想也符合我们在章节1的测试结果。

　　为了验证我们的猜想，就需要去php的源码探个究竟了。在php源码文件/ ext / session / mod_files.c中可以看到默认session的6个重要操作的部分实现。在156行(点击打开链接)，看到open操作有一个打开文件操作：flock(data->fd, LOCK_EX);该操作以互斥锁定的方式打开文件。在110行关掉文件close(data->fd);。

　　看到这里，我们应该得到的结论是：

在默认情况下,所谓的php session锁其实就是文件锁

　　所以，当我们使用session_set_save_handler来自定session操作，改用memcache或其他介质时，只要我们在SessionHandlerInterface的接口中没有锁的逻辑，那么session锁自然也不会存在。作者私下也做了这样的实验，实践证明也的确如此。

五、HOW -- 如何避免Session锁带来的阻塞现象

　　首先，session锁不一定是坏事情，在一种情况下就非常好用，例如某接口对与同一个用户的请求默认同一时刻只能执行一次。这种时候，就可以用seesion_start()和session_write_close()把要阻塞的代码括起来。非常简单暴力实用。

　　但是大部分时候我们还是要避免这种锁的存在，解决方案：

1、在用完session的时候就马上session_write_close()掉，释放session锁

2、采用没有锁的session操作，如章节4中所说的用session_set_save_handler来自定义一个没有锁的session操作。

3、再使用默认php session时，个人比较中意的一个方案：大部分情况下，我们对session的操作基本上都是读操作，写操作一般都比较少。这种时候，我们可以自己写一个session类。

构造函数：将session读入cache，关闭session锁

写操作：打开session锁，写入值，关闭session锁

读操作：直接读cache

部分代码如下：

//将session读入全局变量$_SEESIONstatic private function init(){if(self::$not_init){ session_start(); session_write_close(); self::$not_init = false;}}

//读sessionstatic public function get($name){self::init();return $_SESSION[$name];}

//写sessionstatic public function set($name, $val){session_start();$_SESSION[$name] = $val;session_write_close();}

注意：如果是写操作频繁的操作，就不适合使用该方法。