DeployPHP 系列第 1 部分：优化 PHP 和 Oracle
作者：John Lim

在 DeployPHP 系列的这个第一部分中，您将了解在 Oracle 上开发和部署强大的可伸缩 PHP 应用程序的相关事项和准备工作。

本文相关下载： Oracle 数据库 10g Oracle 即时客户端 Oracle JDeveloper PHP 扩展

开放源语言 PHP：超文本预处理程序 (PHP) 为世界上一些知名的网站（如 Yahoo!、Lufthansa 和 Disney Online）提供支持。而 PHP 实现这一切使用的资源却很少，这更凸显这一成就的不同凡响。

假设 Web 服务器是一个处理 HTTP 请求的巨大虚拟工厂。而 PHP 解释程序则是头戴安全帽处理这些请求的工人。每个工人都封闭在他/她自己的工作空间内，无法与其他人交流或协调。这些工人非常健忘，对以前的事务忘记得一干二净。在对传入的 HTTP 请求开始处理之前，他们必须再次调用数据仓库中的所有会话信息。处理完请求后，工人们必须争先恐后地将所有会话信息返回到数据仓库中。

有点反常的是，这种工人们被孤立在单独的空间中并且记性很差的无状态环境却具有非常高的可伸缩性。彼此完全独立并且不维护状态的 PHP 进程有很高的可并行性。当然，您需要执行数据同步和会话存储，但您可以将这些操作部分交由给专门外部模块（通常是关系数据库，如 Oracle）处理。正如 Rasmus Lerdorf 在他的 OTN 文章“您了解 PHP 吗？”中指出的，“PHP 促使您把可伸缩性问题推向需要它的层上去。如果您需要共享的数据存储，那么就使用一个支持复制和能扩展到您所需要的级别的数据库。”

作为一名 PHP 开发人员，您深知数据库可能是您需要打道的最重要组件。在 DeployPHP 系列的第一部分中，我将介绍在 Oracle 上开发和部署强大的可伸缩 PHP 应用程序的重要事项（假定您对 PHP 和 SQL 有一定的了解，但对 Oracle 了解不多）：

1. 选择正确的扩展 API。
2. 知道何时获取和提示。
3. 巧妙地使用绑定。
4. 使用类库。
5. 了解创建优化程序提示和索引的技巧。
6. 维护数据并管理业务逻辑。
7. 时刻不忘“任务控制”。

1. 选择正确的扩展 API

PHP 提供了多个用于连接到 Oracle 的应用程序编程接口 (API)，即 Oracle、OCI8，在 PHP 5.1 中为 PDO、扩展。您很快便会看到，PHP 提供了出色的功能，但命名规则却非常不一致。以下信息可指导你部署哪一种扩展：

• 很奇怪，“Oracle”扩展是为 Oracle7 而设计的，因此应尽量避免使用它。它十分陈旧，并且缺少许多功能，如果大型对象 (LOB) 支持。
• PHP 数据对象 (PDO) 是 PHP 5.1 版中新推出的可移植数据库 API。但它仍然不够成熟。
• 在 Windows 上，可以选择通过开放数据库连接 (ODBC) 扩展查询 Oracle。ODBC 有一些优点，它提供了内置的连接池。但有限的 ODBC API 意味着，在存储过程中处理 LOB 和 IN OUT 参数可能会出现问题。
• OCI8 扩展提供了最出色的功能，因为它可以非常贴切地映射到 Oracle 调用接口 (OCI)。OCI8 中的“8”会引起误解；此 API 可以用于 Oracle8/8i、Oracle9i 和 Oracle 10g。为获得最佳性能，建议您使用此 API。

2. 知道何时获取和提示

作为一名 PHP 开发人员，您最常见的任务就是从 Oracle 中检索和显示数据。在开始编码或部署 PHP 应用程序之前，需要了解几个重要的技巧。

首先是一些理论知识。将 SQL 发送到 Oracle 时，Oracle 的分析程序将检查此 SQL，看看是否可以使用现有的编译过的查询。如果存在匹配项，它将使用已编译查询（ 软分析）。如果不存在匹配项，它将编译该查询（ 硬分析），运行优化程序以选择最佳的查询执行计划。

分页。 通常情况下，您要将检索到的记录分页，然后只检索当前页面。为此，可以使用嵌套的 select 语句和特殊的 ROWNUM 变量。以下代码演示了如何检索一定范围内的记录以实现分页。假设 $currentPage 起始于第 0 页：

$firstRec = $currentPage * $recordsPerPage + 1;
$lastRec = ($currentPage+1) * $recordsPerPage;

$myquery = "SELECT * FROM customer WHERE type='HIGHVAL' ORDER BY name";

$sql = " SELECT * FROM 
( SELECT a.*, RowNum as rNum 
FROM ( $myquery ) a
WHERE RowNum <= $lastRec )
WHERE $firstRec <= rNum";

计算记录数。 另一个实际上比乍看起来更困难的常见任务是维护所关注区域的记录数。同所有高性能数据库一样，Oracle 并不在返回的记录集中包含所有记录的计数。如果您要了解查询将返回的记录数，又不想运行开销可能比较大的查询，这是一个棘手的问题。

一个计数比较有用的示例是，您希望在分页显示记录集时显示一组滚动链接，如下所示：

SELECT id, msg_subject, msg_contents FROM largetable

SELECT COUNT(*) FROM (SELECT id, msg_subject, msg_contents FROM largetable)

提示。 尽管 Oracle 的查询优化程序是智能化的，但它不会始终选择最佳的计划。为尽量减少这些情况的发生，可以向优化程序提供提示。例如：

$sql = "SELECT * FROM (
SELECT  
                              
/*+ FIRST_ROWS INDEX(customer ctype) */ * FROM customer 
WHERE type='High Value' ORDER BY name
) WHERE ROWNUM <= $lastRecordToDisplay";
                            

预取。 最后，要介绍一个 OCI8 函数，该函数用于设置经由网络预取到 Oracle 客户端缓冲区的记录数，从而显著减少网络流量。默认值 1 太小，这是因为它表示检索到的每个记录都将产生较大的网络流量。应将它设置为通常的页面大小，例如，设置为 20 到 50 个记录。仅仅此优化一项便可以使查询速度提高 100% 到 200%。

在 PHP 中：

$conn = OCILogon($user,$pwd);
$stmt = OCIParse($conn,$sql);
OCISetPrefetch($stmt, 20);
OCIExecute($stmt);
While (OCIFetchInto($stmt,$arr)) {
        /* Process $arr */
}

请看下面的 SQL 语句。

SELECT * FROM customer WHERE custid=1
SELECT * FROM customer WHERE custid=249
SELECT * FROM customer WHERE custid=6380

将该语句转换为 PHP 代码，即将 $value 绑定到 :var，这样您将获得以下代码：

OCIParse($conn, 'SELECT * FROM customer WHERE custid=:var');
OciBindByName($stmt, ":var", $value,32); # 32 is an arbitrary large size

$value = 1; OCIExecute($stmt);
DisplayResults($stmt);

$value = 249; OCIExecute($stmt);
DisplayResults($stmt);

$value = 6380; OCIExecute($stmt);
DisplayResults($stmt);

游标共享。 即使有大量不使用绑定的原有 SQL，您仍然可以通过使用 CURSOR_SHARING 参数（在 Oracle8 和更高版本中提供）来减少编译开销。执行以下 SQL 语句将使用 Oracle 重写所有所有查询，以使用绑定变量：

ALTER SESSION SET CURSOR_SHARING='FORCE'

SELECT * FROM customer WHERE custid=6380

SELECT * FROM customer WHERE custid=:SYS_B_0

在 Oracle9i 或更高版本中，您还可以设置 CURSOR_SHARING='SIMILAR'。该参数使用一个更智能的算法，即将表的统计信息列入考虑之中，以选择是否将文字转换为绑定变量。

ALTER SESSION 只影响当前会话，因此每次连接到数据库时都需要调用它。要把它固定下来，可以要求您的数据库管理员将其置于数据库参数文件（init.ora 或 spfile）中。

在下个部分中，我将展示使用和不使用绑定变量时的基准测试结果。这些基准测试结果详细说明了在 INSERT 语句方案中，使用绑定变量将如何使性能提高 100% 以上。

4. 使用类库

在开始对应用程序进行编码之前，您会发现，创建一组 PHP 函数以封装 OCI8 扩展的低级功能将很有用。您可以选择是创建您自己的库还是使用某个流行的开放源库。最流行的两个库是 PEAR DB 和 ADOdb。（我是后者的主要开发人员。）

例如，请考虑使用以下代码更新一个由三个字段组成的表：a、b 和 c。

$conn = ocilogon('scott','tiger'); 

$stmt = OCIParse("insert into abc (a,b,c) values (?,?,?)");
OCIBindByName($stmt, ":a", $a, 32);
OCIBindByName($stmt, ":b", $b, 32);
OCIBindByName($stmt, ":c", $c, 32);
for ($i=0; $i<TIMES; $i++) {
        $a = $i;
        $b = "b".rand();
        $c = "c".rand();
        ociexecute($stmt,OCI_DEFAULT);
}
ocicommit($conn);

include('DB.php');
$DB = &DB::Connect('oci8://scott:tiger@/'); 

$DB->autoCommit(false);
$stmt = $DB->prepare("insert into abc (a,b,c) values (?,?,?)");
for ($i=0; $i<TIMES; $i++) {
        $DB->execute($stmt,array($i,"b".rand(),"c".rand()));
}
$DB->commit();

include('/path/to/adodb/adodb.inc.php');
$DB = NewADOConnection('oci8://scott:tiger@/');

$DB->BeginTrans();
$stmt = $DB->Prepare("insert into abc (a,b,c) values (:0,:1,:2)");
for ($i=0; $i<TIMES; $i++) {
        $DB->_Execute($stmt,array($i,"b".rand(),"c".rand()));
}       
$DB->CommitTrans();

以下是我对以上代码进行的一些基准测试，其中 TIMES = 1000。我计算了事务从开始到结束的时间。我在 Windows XP 上使用了 PHP 4.3.11 和 Oracle 数据库版本 9.2。时间越短说明越好。

可以看到，在不使用绑定变量的情况下，开销很大，对于修改单个记录的 INSERT 和 UPDATE 语句而言更是如此。使用库也需要一定的开销，要评估这一性能影响，必须要考虑到使用高级库时在代码的易用性和可维护性方面所得到的增益。

另一个有趣的问题是，如果在启用了自动提交（即在每个 INSERT 语句之后以无提示的方式执行提交）的情况下执行基准测试，则性能将显著降低。使用绑定的 OCI8 基准测试耗时 2.92 秒，即速度比原来慢了 15 倍！

使用 ADOdb 还有几个其他优点。ADOdb 已经针对 Oracle 进行了重大调整，例如：

• ADOdb 自动设置 OCISetPreFetch。
• ADOdb 在可能的地方插入 Oracle 优化程序提示，以加快代码的执行速度。
• ADOdb 支持在存储过程和 LOB 中使用 IN OUT 参数。
• ADOdb 允许您缓存常用查询的记录集。通过缓存很少更改的查找值，可以有效地减少数据库负载。
• ADOdb 提供了会话管理实用程序，您可以将会话信息存储到字符 LOB 中。
• ADOdb 提供了一个比 SGA Trace 更出色的调整基础架构。可以根据 HTTP 请求、开销以及执行频率捕获和交叉引用所有 SQL 查询。通过该方法，您可以快速查明 SQL 查询中的性能问题。（本文的后面部分将对此进行详细介绍。）
• 默认 ADOdb 安装是完全可移植的 PHP。为获得更好的性能，可以安装可选的 ADOdb 扩展，为提高速度，这些 ADOdb 扩展中的部分采用 C 语言进行了重写。默认安装中未选中此扩展。

尽管这并不是针对 Oracle 进行的优化，但您还应安装一个 PHP 加速器缓存（如 Zend Accelerator、eAccelerator 或 APC）以加快 PHP 代码库的编译和加载速度。

$db->Execute("insert into aTable (id, name, ablob) 
values (999, 'Name', null)");

$db->UpdateBlob('aTable', 'ablob', $blobValue, 'id=999');

以上代码将一个新记录插入到表 ATABLE 中，然后调用 UpdateBlob，以将 $blobValue 存储到字段 ablob（其中， id=999）中。

5. 了解创建优化程序提示和索引的技巧

开始测试应用程序并进入初始部署阶段后，您可能会发现意外的瓶颈和问题。最终用户很有可能在最意想不到的位置出现最奇怪的错误。找出 SQL 速度慢的原因的最佳方法之一是记录所有 SQL 语句和执行次数信息，然后查看开销最高的 SQL 的执行计划。

$id = 'MyID';
$explainSQL = "EXPLAIN PLAN SET STATEMENT_ID='$id' FOR $sql";
$stmt = OCIParse($conn, $explainSQL);
OCIExecute($stmt);

CREATE TABLE PLAN_TABLE (
STATEMENT_ID                    VARCHAR2(30),
TIMESTAMP                       DATE,
REMARKS                         VARCHAR2(80),
OPERATION                       VARCHAR2(30),
OPTIONS                         VARCHAR2(30),
OBJECT_NODE                     VARCHAR2(128),
OBJECT_OWNER                    VARCHAR2(30),
OBJECT_NAME                     VARCHAR2(30),
OBJECT_INSTANCE                 NUMBER(38),
OBJECT_TYPE                     VARCHAR2(30),
OPTIMIZER                       VARCHAR2(255),
SEARCH_COLUMNS                  NUMBER,
ID                              NUMBER(38),
PARENT_ID                       NUMBER(38),
POSITION                        NUMBER(38),
COST                            NUMBER(38),
CARDINALITY                     NUMBER(38),
BYTES                           NUMBER(38),
OTHER_TAG                       VARCHAR2(255),
PARTITION_START                 VARCHAR2(255),
PARTITION_STOP                  VARCHAR2(255),
PARTITION_ID                    NUMBER(38),
OTHER                           LONG,
DISTRIBUTION                    VARCHAR2(30)
);

$DB->LogSQL(true);

<?php 
include_once('/path/to/adodb.inc.php');
session_start(); # session variables required for monitoring
$conn = ADONewConnection('oci8');
$conn->Connect($tnsname,$user,$pwd);
$perf =& NewPerfMonitor($conn);
$perf->UI($pollsecs=5);
?>

select * from (SELECT /*+FIRST_ROWS*/ * FROM myhist WHERE accno ='7314028790' 
ORDER BY POSTDT desc) where rownum <= :adodb_offset

<table>
  <tr>
<td>OPERATION</td>
<td>OBJECT_NAME</td>
<td>COST</td>
<td>CARDINALITY</td>
<td>BYTES</td>
  </tr>
  <tr>
<td>SELECT STATEMENT</td>
    <td> </td>
    <td>63</td>
    <td>456</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
  <tr>
<td>--COUNT STOPKEY</td>
    <td> </td>
    <td> </td>
    <td> </td>
    <td> </td>
  </tr>
  <tr>
<td>----VIEW</td>
    <td> </td>
    <td>63</td>
    <td>456</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
  <tr>
<td>------SORT ORDER BY STOPKEY</td>
    <td> </td>
    <td>63</td>
    <td>456</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
  <tr>
<td>--------TABLE ACCESS FULL</td>
    <td> </td>
    <td>55</td>
    <td>456</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
</table>
Scripts Affected:
4   localhost/juris/z/tloan/myloan.php

CREATE INDEX ON myhist(accno)

<table>
  <tr>
<td>OPERATION</td>
<td>OBJECT_NAME</td>
<td>COST</td>
<td>CARDINALITY</td>
<td>BYTES</td>
  </tr>
  <tr>
<td>SELECT STATEMENT</td>
    <td> </td>
    <td>10</td>
    <td>456</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
  <tr>
<td>--COUNT STOPKEY</td>
    <td> </td>
    <td> </td>
    <td> </td>
    <td> </td>
  </tr>
  <tr>
<td>----VIEW</td>
    <td> </td>
    <td>10</td>
    <td>456</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
  <tr>
<td>------SORT ORDER BY STOPKEY</td>
    <td> </td>
    <td>2</td>
    <td>456</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
  <tr>
<td>--------TABLE ACCESS FULL</td>
    <td> </td>
    <td>1</td>
    <td>182</td>
    <td>39216</td>
  </tr>
</table>

CREATE SEQUENCE aSEQUENCE;

CREATE OR REPLACE TRIGGER A_ID
BEFORE INSERT ON ATABLE
FOR EACH ROW
BEGIN
SELECT aSEQUENCE.nextVal INTO :NEW.A_ID FROM dual;
END;

$id = $DB->GetOne('SELECT aSEQUENCE.currVal FROM DUAL');

AUTHOR:AuthorName Address Title1 ISBN1 Title2 ISBN2 Title3 ISBN3

AUTHOR:AuthorName Address
BOOK:ISBN AuthorName Title

(id of the first post of the thread, the actual id of the post)

• 对关键业务逻辑进行集中控制。如果运行服务器场，则不必更新所有服务器上的 PHP 脚本便可以完成全面更改。
• 由于 PL/SQL 与 Oracle 的数据库之间的紧密结合，因此与用 PHP 进行编码相比，可能会实现更好的性能
• 具有 Oracle 接口的其他语言（如 Java、Python 和 Visual Basic）现在可以访问同一函数。

CREATE OR REPLACE FUNCTION CalcShoppingCartTotal(
cartid IN number) RETURN number
IS
begin
/* some code */
end;

$total = $DB->GetOne("SELECT CalcShoppingCartTotal(:0) FROM DUAL",array($cartid));

CREATE OR REPLACE PROCEDURE CalcShoppingCartTotal(
cartid IN number, 
shipcode OUT number,
total OUT number)
IS
begin
/* some code */
end;

$sql = "begin CalcShoppingCartTotal(:cartid, :shipcode, :total); end;";
$stmt = $DB->PrepareSP($sql);
$DB->InParameter($stmt, $cartid, 'cartid');
$DB->OutParameter($stmt, $shipCode, 'shipcode');
$DB->OutParameter($stmt, $cartTotal, 'total');
$DB->Execute($stmt);
print "<p>total = $cartTotal, shipping code=$ shipCode</p>";

number of Apache or FastCGI processes * number Oracle user id's used