解决PHP Opcache 缓存刷新、代码重载出现无法更新代码的问题

问题背景

通过启用Opcache的缓存优化,将PHP代码预编译为Opcode缓存到共享内存中供进程反复调用,从而减少了重复从磁盘解析PHP代码的时间消耗,显著的提高了PHP性能,提升了业务性能的调用,但是也引发了一些问题,就是我们每次更新了相应的PHP代码后,web server 无法即时加载到更新后的代码。

解决方案

(一)、设置Opcache脚本验证时间

可以通过更改 Opcache 以下两个配置选项来调整代码重载时间

opcache.revalidate_freq=0 检查脚本时间戳是否有更新的周期，以秒为单位。（如果设置为 0 会导致针对每个请求， OPcache 都会检查脚本更新）

opcache.validate_timestamps=0 如果启用，那么 OPcache 会每隔 opcache.revalidate_freq 设定的秒数检查脚本是否更新。

PS:在实际生产环境中,为了尽可能达到最优性能,尽量不开启文件更新验证,因为每次验证都会重新预编译PHP代码到共享内存中。

(二)、重启 | 重载 php-fpm 进程

每次重启或重启 php-fpm 进程便会重新解析PHP脚本文件,但是重启 fpm 进程可能会导致请求中断,从而导致写入脏数据或者造成事务回滚等一系列异常。

重载相对于重启则平顺很多,不会导致用户请求直接中断,相对来说风险低很多,但是php-fpm 收到reload信号，便会向所有子进程发送SIGGUIT信号，同时注册一个定时器，在规定的时间之内子进程没有退出，接着在发送SIGTERM信号，结束子进程。如果在一秒之内子进程还是没结束直接发送SIGKILL 强制杀死。

重启php-fpm

service php-fpm restart

重载php-fpm

services php-fpm reload

或 kill -USR2 `cat /usr/local/php/var/run/php-fpm.pid`

(三)、手动清理缓存

除了上面的两种方式,还有更为稳妥一点的缓存清理,我们可以通过opcache_reset()和opcache_invalidate() 函数来刷新Opcache缓存。

opcache_reset() – 重置整个Opcode缓存,所有的PHP脚本将会被重新解析再预编译为Opcode。

opcache_invalidate() – 清除指定脚本缓存,可以传递两个参数,一个是刷新文件路径,一个是force字段, 如果 force 没有设置或者传入的是 FALSE，那么只有当脚本的修改时间比对应Opcode的时间更新时，脚本的缓存才会失效。

需要注意的是，当PHP以PHP-FPM的方式运行的时候，opcache的缓存是无法通过php命令进行清除的，只能通过http或cgi到php-fpm进程的方式来清除缓存,我们可以编写一个对外接口,来达到清理缓存的目的。

相关实现如下(框架:laravel):

Route::any('cache-reset', function () {
  //重置整个Opcode缓存
  dd(opcache_reset());
});

Route::any('cache-update', function () {
  //清除掉最近一次更新文件的缓存
  exec('git diff --name-only HEAD~ HEAD', $output);
  foreach ($output as $file) {
    $path = base_path($file);
    opcache_invalidate($path, true);
  }
  dd('刷新完成');
});

总结

通过上面的三种策略,可以实现 Opcache 缓存更新的目的,但是在流量高峰期或者大流量的服务端,每次更新缓存都是一件非常损耗资源的事情,Opcache在重建缓存时,也不会禁止其他进程读取,因此就会造成反复新建缓存,因此想要达到最佳的性能调配: