20:1, PHP性能评测Base62x:内置模块 vs. 脚本模块

上篇( -R/P2SN )我们概括地解释了使用服务器端、客户端各种缓存、压缩优化提速-gMIS等手段. 这次更具体到编程语言层面讨论优化。行文此前背景：
1.  -gwa2 vs -thinkphp, -R/92SJ
2. php的所谓优化, -R/22SK
3. 关于Log4j和Sysytem.out.println的性能比较测试, -R/I2SL

关于Java／PHP的性能评测和优化，大致结论是面向对象编程（OOP）等是拿性能换便利（Convenience）、强壮（Robustness）等，除了描绘客观复杂世界所需外，深层的另因可能是硬件性能越来便宜，而人工越来昂贵。本文可以看作是其中 2. 的接续，尝试探索的是，在PHP编程中，使用C语言等实现的Module/模块（内置模块）比PHP脚本写的Module/模块（脚本模块）快吗? 如果快，同样的功能，能快多少？

距离上次进行类似的测试，已经十多年过去了，PHP和Java都发展了很多版本，日益成熟和稳定，而C语言却保持了相对的稳定，现在重新做一些这样的性能对比，颇有时空感。

要做这样的实验而且有一定实际意义的话，机会要等或者碰的，此前进行的将 -Base62x 进行多版本语言开发工作，刚好能满足这一实验的目的。我们成功将地C语言的 -Base62x 编译成PHP 7 的一个ext模块 ext/base62x ，同时也使用PHP脚本语言实现了 -Base62x 的版本，名为 base62x.class.php, 相应地代码都可以从 -github-wadelau 下载获得。

有了这些准备工作，我们要进行的实验是使用同样的算法，对一段文本进行 -Base62x 编码，C语言实现的PHP ext/base62x 模块会比使用PHP脚本编写的 base62x.class.php 运行得快吗? 能快多少?

基于此，我们编写了测试程序，进行一万次随机字符串的 base62x 编码，将其运行耗费时间进行记录对比。

测试程序主体， basetest.php
使用base62x.class.php的编码方法， 
      $b62x = new Base62x();
      $s_encoded = $b62x->encode($s);
使用PHP内置C语言实现的同样算法模块base62x.c的编码方法，
      $s_encoded = base62x_encode($s);

使用C语言的模块需要重新编译PHP的安装目录对应的程序，关于编制PHP扩展模块的详细操作参考，-R/d2SH , -R/M2SJ .

分别使用上述方法进行10,000次编码，使用PHP的内置函数microtime进行计时，记录每进行10,000次编码操作时，两者所花费的时间，重复进行10次，记录列如下。

base62x.class vs. base62x.c for 10K strings encoded operations

测试主机环境为普通台式机PC上运行的VMWare Station中运行的OpenSuSE Linux Leap 64bit，PHP 7.0.

运行数据显示，使用PHP脚本语言实现的base62x.class进行一万次编码平均需要花费0.1690秒，也即需要169.0ms；而使用C语言实现的同样的算法的base62x算法的一万次编码平均需要花费的时间为0.0070秒，也即7.0ms；两相比较，前者是后者的24倍，也即base62x.class比base62x.c多用了20多倍的时间，后者比前者快了20多倍。

进一步地拉长与之前的对比，PHP的优化思路，优化逻辑，减少不必要的操作步骤，减少自定义的方法、类库，尽量使用内置方法、类库，当这些还不足够快时，终极提速或者能有较大提速的就是使用类似C语言以PHP扩展模块的方式进行尝试。

针对这个终极优化思路，之前只是定性的分析，这次有了定量的分析，印证了之前的分析和推测。

结合之前提到的针对 Java 的 Log4j 和 System.out.println 对比，似乎这种终极优化也可以应用到 Java 的编程中，通过使用JNI调用Java对外部C／C++等实现的扩展，也能否取得20:1点提速效果，这还有待进一步地实验。

经次实验可以大致地得出，同样算法，使用C语言实现的PHP扩展的内置模块比使用PHP脚本编写的OOP模块要快很多，其比值大约在 20:1 左右。

Base62x: An Alternative Approach to Base64 for non-Alphanumeric Characters.
Base62x 是无符号的Base64编码方案。在文件系统、网络系统中可以安全地使用，同时是各种变种Base64编码方案的理想替代品。