PHPで書いたAPIをGoに書き換えてみた 〜パフォーマンス改善の可能性を探る実験レポート〜

Transcript

1. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 2025.04.10 PHPで書いたAPIをGoに書き換えてみた 〜パフォーマンス改善の可能性を探る実験レポート〜 株式会社カンリー　小泉若菜
2. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 初心者です、優しくしてください 2
3. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 目次 3 自己紹介 課題 結論 前提共有 実験結果 P. 04 P. 06 P. 09 P. 12 P. 16 まとめ P. 29
4. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 自己紹介 4
5. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 自己紹介 5 茨城県水戸市 2023年1月（在籍: 2年3ヶ月） HRエンジニア部 カンリー福利厚生（フクリー） PHP, Laravel, Ruby, Ruby on Rails, React, TypeScript, Next.js, React Native お茶 なかなかいい物件が見つからない 5 小泉若菜 出身 入社年月 所属チーム スキル 趣味 悩み
6. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 課題 6
7. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 課題 7 店舗ピン取得のAPIのレスポンスをもっと早くしたい！
8. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 課題 8 店舗ピン取得のAPIのレスポンスをもっと早くしたい！ • Input: ユーザーの緯度経度、ジャンル、自社割限定か などを受け取る • Output: 現在そのユーザーに表示できるクーポンを 持つ店舗のみ、返却する
9. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結論 9
10. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結論 10 PHPからGOへ → 約6倍 速くなった 🎉
11. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結論 11 GOで書いたコードを一部並列化したら ? → 直列のコードの 2倍超遅くなった 😢
12. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 前提共有 12
13. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 前提共有 13 • PCのスペック ◦ MacBook Pro ◦ チップ: Apple M2 Pro ◦ メモリ: 16GB • 言語、ライブラリのバージョン ◦ PHP: 8.2.28 ◦ Laravel: 10.48.4 ◦ GO: 1.21.13 ◦ Echo: 4.11.4 • PHPとGOの比較はdockerコンテナ上で実行 実行環境
14. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 前提共有 14 PHP & Go • レスポンス速度 ◦ 総100回のリクエストを10リクエスト並列で実行した時の平均値 Go • メモリ使用率 ◦ 現在のメモリ使用率 ◦ メモリの割当履歴 • CPU使用率 ◦ CPUプロファイル 「パフォーマンス」の計測の指標
15. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. パフォーマンス計測 15 → Apache Bench 使ったツール } • レスポンス速度 ◦ 総100回のリクエストを10リクエスト並列で実行した時の平均値 • メモリ使用率 ◦ 現在のメモリ使用率 ◦ メモリの割当履歴 • CPU使用率 ◦ CPUプロファイル → pprof
16. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 実験結果 16
17. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 17 平均リクエスト処理時間 • 総100回のリクエストを10リクエスト並列で実行した時の平均値 ◦ $ ab -n 100 -c 10 http://localhost:9090/api/stores/pins • 結果: ◦ PHP: 96.757 ms ◦ GO: 16.230 ms
18. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 18 平均リクエスト処理時間 • 総100回のリクエストを10リクエスト並列で実行した時の平均値 ◦ 実行コマンド: ab -n 100 -c 10 http://localhost:9090/api/stores/pins • 結果: ◦ PHP: 96.757 ms ◦ GO: 16.230 ms ←もっと早くならないか？
19. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: メモリ使用量 19 heap & allocs分析 • heap: 現在の使用量 （メモリリーク、現在のメモリ圧迫分析） • allocs: 過去の割り当て履歴 （無駄なメモリ割り当て、頻度の高い割り当て分析） • 結果: ◦ Header.Clone → HTTPヘッダー処理によるもの。 ◦ 対象のAPIのはメモリ使用の13%程度 → APIの処理にはそこまでメモリを使用していない !
20. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: CPU使用量 20 CPU分析 • profile: seconds=10で10秒間プロファイリング • 結果: ◦ 多くは以下に使われている ▪ ネットワーク待機 ▪ syscall ▪ Echo内部 →　APIの処理ではは CPUはほとんど消費していない
21. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 21 goroutine使ってみたい ...
22. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 22 goroutineを使ってクーポンの出し分け処理を並列化 1. 変数A: ユーザーの現在地から近い順に並べられたクーポンリスト 2. 変数B: ユーザーが使えるクーポンの配列を入れる配列 3. 出し分け処理 a. クーポン1枚ごとに出し分けロジックをかける b. 通過したクーポンのみが入った配列B を作成 4. 配列Bを配列Aの順番に並び替え ←並列処理
23. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 23 平均リクエスト処理時間 • PHP: 96.757 • GO: 16.230 • GO(goroutine使用時): 30.258
24. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 24 1万件のループを並列化してみる 直列処理 並列処理（goroutine + WaitGroup + Mutex） Serial Even Count: 5000 Serial Time: 16.208µs (=0.016208ms) Parallel Even Count: 5000 Parallel Time: 20.755875ms
25. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 25 1万件のループを並列化してみる 直列処理 並列処理（goroutine + WaitGroup） Serial Even Count: 5000 Serial Time: 16.208µs（0.016208ms） Parallel Even Count: 5000 Parallel Time: 54.338958ms
26. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 26 1万件のループを並列化してみる 直列処理 並列処理（goroutineのみ） Serial Even Count: 5000 Serial Time: 16.208µs（0.016208ms） Parallel Even Count: 5000 Parallel Time: 15.900042ms
27. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 一体いつGo routineが有効にはたらくの ..？ 27
28. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 結果: レスポンス速度 28 sleepを入れた SQLを実行する 直列処理 並列処理 Serial Even Count: 5000 Serial Time: 5.532775919（5532.775919 ms） Parallel Even Count: 5000 Parallel Time: 209.862501ms
29. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. まとめ 29
30. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. まとめ 30 • PHPからGOへ移行することで、速度は約 6倍になった ◦ → 言語的には性能が高いことがわかった • 処理を並列化したら処理速度があがるわけではない ◦ → 並列処理の中の処理が軽い場合、 Goroutineのオーバーヘッドのほう ◦ → 適切な場面で使うことが不可欠
31. Copyright © Canly, Inc. All rights reserved. 31 ご清聴ありがとうございました canly.contact@can-ly.com