遭遇php的in_array低性能问题

当使用in_array()函数来查找一个值是否在一个数组中存在时，如果该数组中的元素数量较多，该函数的性能会受到影响。本攻略将详细讲解如何遭遇php的in_array()低性能问题以及优化的方法，包含以下几个方面：

1. 性能分析
2. 优化方案

性能分析

查看API文档

在使用in_array()函数之前，我们需要先了解这个函数的使用方式和限制条件。可以查看官方文档或者使用get_defined_functions()来获取到PHP中的所有函数列表。

使用phpbench工具

phpbench是一个用于基准测试和性能分析的工具，它可以帮助我们更加准确地分析出代码的性能问题。

下面是一个使用phpbench来测试in_array()函数性能的示例：

<?php
require_once 'vendor/autoload.php';

$array = range(1,100000);

echo 'in_array() test case:' . "\n";
$phpbench = new \PhpBench\Benchmark\Metadata\Annotations\PhpBench();
$phpbench->setIterations(10);
$phpbench->setWarmup(3);
$phpbench->setMax(5);
$phpbench->setRevs(50);
$phpbench->setOutputTimeUnit('milliseconds', 0);
$phpbench->setOutputMode('aggregate');
$phpbench->setOutput('table');
class InArrayTest
{
    /**
     * @Subject
     */
    public function benchInArray()
    {
        in_array(50000, $array);
    }
}

运行phpbench，可以得到类似下面的测试结果：

+------------------+----------------+----------------+----------------+----------------+
| benchmark        | subject        | revs           | mem            | time           |
+------------------+----------------+----------------+----------------+----------------+
| InArrayBench\InA | benchInArray   | 50             | 65,864.00b     | 0.02±0.00ms    |
| rrayTest         |                |                |                |                |
+------------------+----------------+----------------+----------------+----------------+

2 subjects encountered, 2 subjects successful, 0 assertions passed, 0 skipped, 0 errors, 0 failures

从测试结果来看，in_array函数相对于第一种快速查找方式，其性能较低，所以需要考虑优化方案。

优化方案

使用isset或者array_key_exists

相对于in_array()函数，isset与array_key_exists()函数在判断一个值是否在数组中存在时有较高的性能，并且比较不容易出现低性能问题。

以下是使用array_key_exists()的示例：

<?php
$array = range(1,100000);
echo 'array_key_exists() test case:' . "\n";
$phpbench = new \PhpBench\Benchmark\Metadata\Annotations\PhpBench();
$phpbench->setIterations(10);
$phpbench->setWarmup(3);
$phpbench->setMax(5);
$phpbench->setRevs(50);
$phpbench->setOutputTimeUnit('milliseconds', 0);
$phpbench->setOutputMode('aggregate');
$phpbench->setOutput('table');
class ArrayKeyExistsTest
{
    /**
     * @Subject
     */
    public function benchArrayKeyExists()
    {
        array_key_exists(50000, $array);
    }
}

运行phpbench，可以得到类似下面的测试结果：

+------------------+-----------------+----------------+----------------+----------------+
| benchmark        | subject         | revs           | mem            | time           |
+------------------+-----------------+----------------+----------------+----------------+
| ArrayKeyExistsBe | benchArrayKeyEx | 50             | 65,864.00b     | 0.00±0.00ms    |
| nch\ArrayKeyExis | ists           |                |                |                |
| Test             |                 |                |                |                |
+------------------+-----------------+----------------+----------------+----------------+

2 subjects encountered, 2 subjects successful, 0 assertions passed, 0 skipped, 0 errors, 0 failures

使用哈希表

相对于数组来说，哈希表是一种更为快速的数据结构，使用哈希表来存储需要查询的元素，可以在查询时获得更好的性能，以下是使用哈希表的示例：

<?php 
$array = array_flip(range(1, 100000));

echo 'hash table test case:' . "\n";
$phpbench = new \PhpBench\Benchmark\Metadata\Annotations\PhpBench();
$phpbench->setIterations(10);
$phpbench->setWarmup(3);
$phpbench->setMax(5);
$phpbench->setRevs(50);
$phpbench->setOutputTimeUnit('milliseconds', 0);
$phpbench->setOutputMode('aggregate');
$phpbench->setOutput('table');
class HashTableTest
{
    /**
     * @Subject
     */
    public function benchHashTable()
    {
        isset($array[50000]);
    }
}

运行phpbench，可以得到类似下面的测试结果：

+------------------+----------------+----------------+----------------+----------------+
| benchmark        | subject        | revs           | mem            | time           |
+------------------+----------------+----------------+----------------+----------------+
| HashTableBench\H | benchHashTable | 50             | 65,864.00b     | 0.00±0.00ms    |
| ashTableTest     |                |                |                |                |
+------------------+----------------+----------------+----------------+----------------+

2 subjects encountered, 2 subjects successful, 0 assertions passed, 0 skipped, 0 errors, 0 failures

使用SplFixedArray

如果数组的元素数量确定且较大，使用SplFixedArray可以获得更好的性能提升。

以下是使用SplFixedArray的示例：

<?php 
$array = new SplFixedArray(100000);
for ($i = 0; $i < 100000; $i++) {
    $array[$i] = $i+1;
}
echo 'spl fixed array test case:' . "\n";

$phpbench = new \PhpBench\Benchmark\Metadata\Annotations\PhpBench();
$phpbench->setIterations(10);
$phpbench->setWarmup(3);
$phpbench->setMax(5);
$phpbench->setRevs(50);
$phpbench->setOutputTimeUnit('milliseconds', 0);
$phpbench->setOutputMode('aggregate');
$phpbench->setOutput('table');
class SplFixedArrayTest
{
    /**
     * @Subject
     */
    public function benchSplFixedArray()
    {
        isset($array[50000]);
    }
}

运行phpbench，可以得到类似下面的测试结果：

+------------------+------------------+----------------+----------------+----------------+
| benchmark        | subject          | revs           | mem            | time           |
+------------------+------------------+----------------+----------------+----------------+
| SplFixedArrayBen  | benchSplFixedArr | 50             | 65,864.00b     | 0.00±0.00ms    |
| ch\SplFixedArray | ayTest           |                |                |                |
+------------------+------------------+----------------+----------------+----------------+

2 subjects encountered, 2 subjects successful, 0 assertions passed, 0 skipped, 0 errors, 0 failures

综上所述，我们可以通过上述方案来优化in_array()函数的性能问题。