JIT 是什么？ JIT在PHP8中是如何工作的？

Just-In-Time即时编译器是PHP 8.0中最重要的新功能之一。JIT可以通过将PHP应用程序的全部或经常调用的部分作为CPU机器代码编译并存储并直接执行，从而绕过Zend VM及其过程开销，从而提高性能。

但它也增加了调试的障碍，因为应用程序的某些部分可能作为CPU机器代码缓存，而标准PHP调试器无法使用。PHP 8.0的JIT pull-request在PHP代码库中增加了50,000多个新行，因此，除了从事JIT的开发人员之外，PHP核心开发人员本身可能并不精通。

JIT是传统解释器和AOT编译器的混合体。混合模型带来了这两种方法的利弊，而经过微调的应用程序可以胜过JIT的弊端。

大多数PHP应用程序都接受HTTP请求，从数据库中检索和处理数据，并返回结果。IO通常是重要的性能瓶颈：从磁盘读取数据，写入和网络请求。

什么是 JIT？

JIT 是 Just-In-Time 编译的缩写，是一种在运行时将高级源代码编译成机器码的技术。传统的 PHP 解释器将 PHP 源代码逐行解释执行，而 JIT 编译器将 PHP 源代码在运行时编译成机器码，然后执行编译后的机器码，从而提高了执行效率。

JIT 在 PHP 8 中的引入

在 PHP 8 中，JIT 编译器是一个全新的 Zend 引擎特性。这个功能的目标是通过编译和缓存热代码路径来提高 PHP 脚本的性能。PHP 8 的 JIT 编译器可以显著加快 PHP 应用程序的执行速度，特别是对于 CPU 密集型的任务。

JIT 编译器的工作原理

JIT 编译器的核心思想是将 PHP 源代码分为热代码路径和冷代码路径。热代码路径是那些在运行时频繁执行的代码块，而冷代码路径是相对不常执行的代码块。

以下是 JIT 编译器在 PHP 8 中的工作原理：

热代码路径识别 ：
在 PHP 脚本的执行过程中，Zend 引擎会跟踪哪些代码块被频繁执行。这些热代码路径会被标记以备编译。
代码分析和优化 ：
热代码路径中的 PHP 源代码将被 JIT 编译器分析和优化。这个过程包括对代码进行类型推断和更好的代码生成。
机器码生成 ：
一旦代码经过分析和优化，JIT 编译器将生成相应的机器码。
机器码缓存 ：
生成的机器码被缓存以备将来使用，这样在下次执行相同的代码路径时，无需再次编译。
执行机器码 ：
一旦机器码被缓存，PHP 脚本的执行将切换到执行机器码而不是解释 PHP 源代码，从而实现性能提升。

JIT 在 PHP 8 中的配置

在 PHP 8 中，你可以通过配置来启用或禁用 JIT 编译器以及调整其行为。以下是一些与 JIT 相关的配置选项：

opcache.jit：这是 JIT 编译器的主要配置选项。你可以设置为 "tracing"（默认值）以启用 JIT 编译器，或设置为 "off" 以禁用 JIT 编译器。
opcache.jit_buffer_size：用于配置 JIT 编译缓冲区的大小。
opcache.jit_debug：用于启用或禁用 JIT 编译器的调试模式，以帮助诊断性能问题。

示例：启用 JIT 编译器

以下是一个示例代码，演示如何在 PHP 8 中启用 JIT 编译器以加速 PHP 脚本的执行。创建一个 PHP 脚本，例如 jit_example.php，并添加以下内容：

php 复制代码

<?php

ini_set('opcache.jit', 'tracing');

function fibonacci($n) {
    if ($n <= 1) {
        return $n;
    } else {
        return fibonacci($n - 1) + fibonacci($n - 2);
    }
}

$start = microtime(true);
$result = fibonacci(35);
$end = microtime(true);
$elapsed = $end - $start;

echo "Fibonacci result: $result\n";
echo "Elapsed time: $elapsed seconds\n";

在这个示例中，我们启用了 JIT 编译器，然后定义了一个递归的 Fibonacci 函数来测试性能。运行这个脚本并观察输出，你将看到 JIT 编译器在编译和执行代码时的影响。

Function JIT

相比之下，Function JIT模式是一个相当简单的模式。它通过JIT编译整个函数，而无需跟踪常用的代码结构，例如函数内部的循环。它仍然支持对常用函数进行性能分析，并在执行应用程序请求之前，之后或期间触发JIT编译或编译后的机器代码的执行。

Tracing JIT

Tracing JIT（在PHP 8.0中默认选择）试图识别经常使用的代码部分，并选择性地编译这些结构，以在编译时间和内存使用之间取得最佳平衡。并非所有的编程语言都支持tracing JIT编译器，但是PHP支持从第一个发行版开始就支持tracing JIT，并且默认情况下也是选中的。

有几个配置选项可以进一步调整如何确定热代码结构，例如函数调用的次数，循环结构的迭代次数等。

分析和优化

JIT可以在代码运行时对其进行检查，分析和优化。PHP JIT提供了对阈值和触发器的细粒度控制，其中涉及多少调用使其成为将JIT编译为机器代码的合适候选者，并且可以使用新编译的代码。如果在缓冲区中也存在后续的请求，则可以使用编译后的代码。

JIT友好代码

当JIT可以尽可能多地分流到本机CPU寄存器和指令时，它将受益匪浅。PHP是一种弱类型的语言，这使得很难推断变量的类型，并且需要对变量的生命周期进行更多分析，因为变量的类型可能在同一代码结构的稍后位置发生变化。

严格类型的代码以及具有标量类型的函数可以帮助JIT推断类型，并在可能的情况下利用CPU寄存器和专用指令。例如，一个纯函数（没有副作用），启用严格类型并带有参数和返回类型可能是理想的选择：

bash 复制代码

declare(strict_types=1);

function sum(float $a, float $b): float {
    return $a + $b;
}

当PHP无法推断类型时，它可能无法充分利用JIT优化。

实际上，PHP 7的一些改进来自这些优化，它们可以消除无效代码并改善引用计数。这意味着更严格类型化的代码为PHP提供了更多机会来优化Opcache级别和JIT级别的代码。

基本的JIT配置

默认情况下，JIT是启用的，但可通过限制缓冲区大小将其关闭。

最简单的设置是简单地为JIT设置缓冲区大小，然后JIT将使用合理的默认值。

ini 复制代码

opcache.enable=1
opcache.enable_cli=1
opcache.jit_buffer_size=256M