PHP7: PHP reduziert Array-Speicherbedarf deutlich

Die neuen Hashtabellen in PHP reduzieren den Speicherbedarf für Arrays deutlich, was auch die Leistung der Sprache steigert. Die finale Veröffentlichung ist für den Herbst nächsten Jahres geplant.

Artikel veröffentlicht am ,
Die Arrays in PHP7 benötigen weniger Speicher.
Die Arrays in PHP7 benötigen weniger Speicher. (Bild: PHP.net)

Leistungssteigerungen um bis zu 30 Prozent haben die PHP-Entwickler mit einer frühen Version der neuen Engine verzeichnen können. In einem aktuellen Blogeintrag erklärt Nikita Popov die neue Implementierung der Hashtabellen in PHP. Diese soll ersten Angaben zufolge auf 64-Bit-Systemen bis zu dreieinhalb Mal weniger Speicher benötigen als die vorherige.

Stellenmarkt
  1. Professional Global Quality Reporting & Analytics (m/w/d)
    Schaeffler Automotive Aftermarket GmbH & Co. KG, Langen
  2. Softwareentwicklerin (w/m/d) Querschnitt und Umgebungsmanagement
    Landesamt für Steuern Niedersachsen, Hannover
Detailsuche

In PHP werden Arrays in geordneten Listen von Schlüssel-Wert-Paaren gespeichert, die Zuordnung von Schlüssel und Wert geschieht dabei mittels Hashtabellen. Darüber hinaus sind Arrays in PHP entsprechend dem Hinzufügen von neuen Elementen geordnet statt etwa strikt alphanumerisch.

Interna stark verändert

Genutzt wird in der neuen Engine eine leicht angepasste Variante der internen Datenstruktur für alle Variablen - der Zvals. Diese nutzt auch die Hashtabelle, deren einzelnen Einträge, die sogenannten Buckets, nun direkt ein Zval enthalten. Das reduziert die notwendigen Speicherzuweisungen.

Ebenso sind die Buckets selbst direkt in der Hashtabelle enthalten. Zuvor ist ein eigenständiges Array von Zeigern auf die Buckets verwendet worden, um Letzteren separat Speicher zuweisen zu können. Dadurch werden die Alloc- und Free-Operation auf dem Speicher ebenfalls deutlich reduziert.

Golem Akademie
  1. Microsoft 365 Security: virtueller Drei-Tage-Workshop
    29.06.-01.07.2022, Virtuell
  2. Kubernetes Dive-in-Workshop: virtueller Drei-Tage-Workshop
    19.-21.07.2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Werden zudem beim Arbeiten mit dem Array Elemente gelöscht, bekommen diese zunächst den Zval-Wert IS_UNDEF. Kommen anschließend neue Werte hinzu, werden erst die undefinierten Stellen wieder "aufgefüllt", bevor dem Array notwendigerweise neuer und größerer Speicherplatz zugewiesen wird.

Darüber hinaus ist die Suche nach den richtigen Werten in der Hashtabelle beschleunigt worden, und falls ein Array ausschließlich aus aufsteigenden ganzzahligen Werten (Integern) besteht, wird die Hashtabelle komplett übergangen. Stattdessen werden direkt die Indizes verwendet. Letztlich wird auch nur dann Speicher für Hashtabellen und Werte zugewiesen, falls tatsächlich mindestens ein Element hinzugefügt wird. Für ein zunächst leeres Array werden also ebenso weniger Operationen auf dem Speicher ausgeführt.

Deutlich weniger Speicher

Popov listet abschließend sehr deutlich auf, dass in der vorherigen Implementierung auf einem 64-Bit-System 144 Byte für jedes Element belegt werden mussten. Mit der neuen Struktur werden nur noch lediglich 36 Byte oder gar noch weniger benötigt - ein Viertel des Ursprungswertes. Dabei bleibe die eigentliche Hashtabelle jedoch außen vor.

Der Entwickler gibt jedoch zu bedenken, dass das Einbetten der Datentypen ineinander auch Nachteile haben kann. So werde etwas mehr ungenutzter Speicher als vorher belegt. Das Füllen eines Arrays mit dem gleichen Wert hat ebenfalls auf die neue Implementierung keinen Einfluss. In der alten Version führte dies noch zu einem leicht reduzierten Speicherbedarf.

Zwar seien die angegebenen Daten in vielen anderen Fällen wohl viel zu optimistisch, dennoch werde mit der neuen Technik wahrscheinlich immer weniger Speicher benötigt als zuvor. Die notwendigen Operationen werden ebenfalls reduziert, was die Leistung der Arrays deutlich steigert. Auch die API zum Zugriff auf die Arrays und Hashtabellen soll wesentlich verbessert worden sein.

Die neue Engine mit den beschriebenen Verbesserungen soll aktuellen Planungen zufolge im Herbst 2015 mit PHP 7 veröffentlicht werden.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


maerchen 27. Dez 2014

Survival of the fittest. Anscheinend ist das Gesamtkonzept so gut, dass es sich mehr oder...

xUser 26. Dez 2014

Sind natürlich alles Idioten bei PHP: Theres probably some other directions one...

tibrob 26. Dez 2014

Manchmal habe ich das Gefühl, die "echten" Programmierer fühlen sich nur auf den Schlips...

Bonita.M 24. Dez 2014

Du kannst davon ausgehen, dass es schneller ist den Hashwert zu bilden als durch den Baum...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Forschung
Blaualge versorgt Computer sechs Monate mit Strom

Ein Forschungsteam hat einen Mikroprozessor sechs Monate ununterbrochen mit Strom versorgt. Die Algen lieferten sogar bei Dunkelheit.

Forschung: Blaualge versorgt Computer sechs Monate mit Strom
Artikel
  1. EV Driver Survey: Elektroautos bei IT-Experten besonders beliebt
    EV Driver Survey
    Elektroautos bei IT-Experten besonders beliebt

    Fahrerlebnis und Technik sind für Fahrer von Elektroautos der größte Zusatznutzen dieser Mobilitätsform. Fast alle würden wieder ein E-Auto kaufen.

  2. Asus RTX 3080 Noctua Edition: Die Geforce RTX 3080 mit Noctua-Lüftern kommt
    Asus RTX 3080 Noctua Edition
    Die Geforce RTX 3080 mit Noctua-Lüftern kommt

    Braune Lüfter und gute Leistung: Asus und Noctua bringen die Geforce RTX 3080 Noctua Edition heraus. Diese soll leiser und kühler laufen.

  3. EC-Karte: Trotz Kartensperre können Diebe stundenlang Geld abheben
    EC-Karte
    Trotz Kartensperre können Diebe stundenlang Geld abheben

    Eine Sperre der Girocard wird nicht immer sofort aktiv. Verbraucher können sich bereits im Vorfeld schützen.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • LG OLED TV (2021) 77" günstig wie nie: 1.771,60€ statt 4.699€ • Grakas günstig wie nie (u. a. RTX 3080Ti 1.285€) • Samsung SSD 1TB (PS5-komp.) + Heatsink günstig wie nie: 143,99€ • Microsoft Surface günstig wie nie • Jubiläumsdeals MediaMarkt • Bosch Prof. bis 53% günstiger[Werbung]
    •  /