Optimasi dan Performansi Aplikasi Web PHP

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com

Didik Dwi Prasetyo
Didik_rpl@yahoo.com
http://groups.yahoo.com/group/didik_directory
Lisensi Dokumen:
Copyright © 2003-2006 IlmuKomputer.Com
Seluruh dokumen di IlmuKomputer.Com dapat digunakan, dimodifikasi dan
disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat
tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang
disertakan dalam setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang,
kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari IlmuKomputer.Com.
Setiap orang pasti mendambakan aplikasi yang memiliki performansi tinggi, baik itu Anda selaku
pemrogram, ataupun user yang nantinya akan menggunakan program. Terlepas dari faktor spesifikasi
perangkat keras, desain, algoritma, dan penulisan kode program juga sangat mempengaruhi hasil
aplikasi, khususnya terkait dengan masalah performansi atau unjuk kerja.
Optimasi sendiri merupakan suatu proses fine-tuning program dalam upaya untuk meningkatkan
kecepatan akses dan mengurangi penggunaan memori. Ada pun tujuan utamanya adalah
menghasilkan waktu eksekusi kode program yang lebih lebih pendek (cepat). Ini tentu merupakan
sesuatu yang sangat diharapkan sekali. Terkait dengan hal ini, sebagai pemrogram, apa yang harus
kita lakukan untuk mengoptimasi kode program aplikasi PHP?
Artikel ini akan menjelaskan tip-tip praktis untuk mengoptimasi dan meningkatkan performansi
aplikasi web PHP.
Optimasi Kode Program PHP
Tidak bisa dipungkiri, menulis kode secara efektif dan efisien adalah kunci dasar yang penting untuk
meningkatkan kecepatan eksekusi kode. Seperti diketahui, kode-kode PHP akan selalu dieksekusi
setiap kali ia di-request oleh client (browser). Oleh karena itu, sangat menguntungkan sekali jika
Anda bisa membuat kode yang efektif dan efisien.
Berikut ini adalah beberapa tip dan strategi untuk mengoptimasi kode program aplikasi PHP secara
umum.
• Hindari spasi untuk mengatur kode
Menghindari penggunaan spasi (atau  ) yang berlebihan adalah langkah efisien.
Pertimbangkan, setiap spasi adalah 1 byte dan setiap tab (\t) juga 1 byte. Ketika Anda membuat
empat spasi, Anda telah menghabiskan 4 byte data. Tentu akan lebih efisien jika hanya
menggunakan sebuah tab.
• Cara menggunakan tipe data boolean
PHP mengijinkan Anda menulis tipe data boolean dengan huruf kecil atau besar
(case-insensitive). Meskipun demikian, penulisan dengan huruf kecil semua akan lebih cepat
dibanding huruf besar. Ini dikarenakan, saat menemukan konstanta, PHP melakukan lookup hash
nama konstanta.
1

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
if ($var = TRUE) {
.....
}
// akan dieksekusi lebih cepat
if ($var = true) {
.....
}
Sebagai tambahan, saat bekerja dengan nilai boolean, menggunakan nilai 1 dan 0 lebih cepat
dibanding true dan false.
• Hindari konkatenasi string yang besar
Pada saat melakukan konkatenasi string, hindari penggabungan dengan string yang ukurannya
besar. Ini bisa menghambat eksekusi kode yang sebenarnya bisa ditampilkan dengan cepat.
Contohnya seperti berikut:
// Konkatenasi string yang besar
$title = 'title';
$body = '...a very large block...';
echo "Subject: $title\n\n$body";
// Menghindari konkatenasi string yang besar
$title = 'title';
$body = '...a very large block...';
echo "Subject: $title\n\n";
echo $body;
• Mencetak output
Tiga cara yang umum dilakukan untuk mencetak data ke output adalah: direct output, echo(), dan
print(). Ketika kode program tidak mengandung kode-kode PHP, mencetak dengan direct output
lebih efektif dan efisien. Contoh direct output seperti berikut:
// kode php
?>
Direct output
// kode php
?>
Apabila kondisi Anda memerlukan untuk mencetak output dengan menggunakan fungsi
(konstruksi bahasa) PHP, gunakan echo(), bukannya print(). Meskipun secara garis besar print()
dan echo() memiliki tujuan sama, akan tetapi ada beberapa perbedaan esensial yang perlu
diperhatikan.
Fungsi print() berperilaku seperti fungsi pada umumnya, dan memiliki nilai kembalian (return
value) berupa integer 1. Dengan demikian, print() dapat digunakan sebagai bagian dari ekspresi
yang lebih kompleks. Sementara itu, echo() mampu menerima lebih dari satu parameter sekaligus,
dan tidak memiliki nilai kembalian.
print 'String 1';
echo 'String 1';
// Menggunakan beberapa parameter
echo 'String 1', "String 2", '...';
Fungsi string echo() akan dieksekusi lebih cepat dibanding dengan print(). Perbedaan ini
disebabkan karena fungsi print() akan mengembalikan status (integer) yang menyatakan apakah
proses berhasil dilaksanakan atau tidak.
Di sisi lain, echo() hanya menampilkan output saja dan tidak mengerjakan apa-apa lagi. Ada pun
dalam implementasinya, status nilai kembalian dari penggunaan fungsi string hampir tidak
pernah diperlukan.
• Memeriksa panjang string
2

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
Cara umum untuk memeriksa panjang karakter adalah dengan menggunakan fungsi strlen().
Untuk tujuan yang sama, sebenarnya ada cara yang lebih cepat, yaitu menggunakan isset().
Contohnya seperti berikut:
if (strlen($str) < 5) {
echo 'String must be at least 5 chars';
}
if (!isset($str{5})) {
echo 'String must be at least 5 chars';
}
Seperti halnya kasus echo() dan print(), isset() memerlukan waktu eksekusi lebih pendek karena
ia merupakan konstruksi bahasa.
Konstruksi bahasa echo() juga mengijinkan Anda untuk memberikan lebih dari satu string
sebagai parameter. Menggunakan beberapa parameter akan lebih cepat dibanding mencampur
variabel ke dalam sebuah parameter tunggal. Contohnya seperti berikut:
$a = 'Hello';
$b = 'World';
echo 'Say ' .$a. ' to ' .$b;
// Lebih cepat
echo 'Say ', $a, ' to ', $b;
Pendekatan Berbasis Referensi
Pendekatan berbasis referensi (passing-by-ref) seringkali menimbulkan salah interpretasi. Pertanyaan
umum yang sering dilontarkan terkait dengan topik ini adalah, apakah referensi meningkatkan
performansi? Pada prinsipnya, referensi tidak menyediakan keuntungan performansi apapun untuk
tipe data string, integer, dan tipe-tipe skalar lainnya. Akan tetapi, lain lagi ceritanya jika referensi
diimplementasikan pada tipe data gabungan (array dan objek).
Untuk lebih jelasnya, perhatikan dua contoh fungsi sederhana berikut:
// Menggunakan referensi
function UseReferensi(&$a) {
$b = $a;
$c = $a;
}
// Tanpa
function
$b =
$c =
}
referensi
NoReferensi($a) {
$a;
$a;
Pada kenyataannya, engine PHP (Zend Engine) tidak menciptakan duplikat variabel ketika
melakukan “pass by value”, tetapi menngimplementasikan reference-counted dan copy-on-write
secara internal. Dengan demikian, di fungsi pertama, $b dan $c memerlukan waktu lebih lama untuk
di-set, karena referensi harus di-track. Sementara itu, $b dan $c di fungsi kedua hanya menunjuk ke
nilai asli $a, dan counter referensi di-increment. Hasilnya, fungsi kedua akan dieksekusi lebih
cepat dibanding fungsi pertama.
Di sisi lain, saat menggunakan referensi di fungsi yang menerima parameter berupa array atau objek,
akan meningkatkan performansi. Ini disebabkan, tipe data array dan objek tidak menggunakan
counting referensi. Dengan kata lain, jika menggunakan “pass by value” pada array atau objek, maka
akan menciptakan multiple copy.
Sebagai tambahan, di PHP 5, semua objek secara otomatis akan di-pass by reference. Jadi, Anda
tidak perlu lagi menambahkan operator & secara eksplisit.
Flushing Output ke File
Dalam upaya mencapai efisiensi, umumnya fungsi-fungsi input dan otuput (I/O) tidak langsung
3

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
menulis data ke file, begitu kita menginstruksikannya. Ada pun yang dilakukan adalah, menumpuk
ke buffer dan baru menyimpan (menulis) ke disk dalam satu waktu.
Agar operasi penulisan langsung dilaksanakan tanpa di-pending terlebih dahulu, gunakan fungsi
fflush(). Contohnya seperti berikut:
$fp = fopen('c:/tmp/test.txt', 'w');
fwrite($fp, 'Test flushing output');
// Flushing output ke file
fflush($fp);
fclose($fp);
Dalam beberapa kasus, ada kemungkinan penulisan file yang memanfaatkan fflush() mengakibatkan
file gagal dibaca. Apabila kasus seperti ini terjadi pada Anda, gunakan fungsi clearstatcache()
sebelum Anda melakukan pembacaan isi file.
Flushing Output ke Browser
Seperti halnya ketika melakukan flushing output ke file, Anda bisa melakukan flushing output ke
browser. Teknik ini bisa lebih meningkatkan pengiriman output ke browser. Implementasinya,
sebaiknya Anda memisahkan proses yang cepat dan proses yang memerlukan waktu lebih.
Sebagai ilustrasi, sebelum operasi query data selesai, Anda bisa mengirim informasi status terlebih
dahulu. Dengan demikian, client tidak mendapati halaman blank ketika query sedang dilakukan.
Contoh sederhananya seperti berikut:
// Simulasi request user
$keyword = 'Test Flushing';
$jml = 1000;
echo 'Searching ', $keyword;
// Flushing output ke browser
flush();
echo '

Result :
';
// Simulasi proses data besar
for ($i=1; $i<$jml; $i++) {
echo $i, ' ', $keyword, '
';
}
Fungsi flush() akan mengirimkan semua output yang secara internal di-buffer PHP ke web server.
Dalam beberapa kasus, browser client mungkin tidak langsung menampilkan data begitu sudah
didapatkannya. Selain itu, beberapa versi Internet Explorer tidak akan menampilkan data sampai ia
menerima sedikitnya 256 byte data. Untuk mengatasi masalah di Internet Explorer ini, Anda bisa
mengirim karakter kososng sebelum melakukan flushing output.
Buffering Output Aplikasi
Buffering output merupakan salah satu teknik yang digunakan untuk mengurangi waktu eksekusi
output kode. Ide dasar dari teknik ini adalah, menyimpan semua isi halaman web ke dalam buffer
memori sebelum kemudian dikeluarkan secara bersamaan. Jadi, output aplikasi tidak langsung
dikirimkan ke browser client.
Keuntungan yang bisa Anda peroleh dengan melakukan buffering output antara lain:
• Mengurangi operasi-operasi I/O guna meningkatkan performansi. Di mana operasi-operasi I/O
bisa dilakukan secara sekuensial dan dengan cepat.
• Mengijinkan Anda untuk memodifikasi isi halaman web sebelum kemudian dikeluarkan.
Untuk mengimplementasikan buffering output, Anda cukup memanggil fungsi ob_start() di bagian
atas kode program dan ob_end_flush() di bagian akhir program. Contoh implementasinya seperti
berikut:
// Me-replace string
function callback($buff) {
return (str_replace('unjuk kerja',
'performansi', $buff));
4

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
}
// Aktifkan buffering output
ob_start('callback');
?>

Buffering output, untuk meningkatkan
unjuk kerja

echo 'ob size: ', ob_get_length(), ' byte';
// Mengirim buffer output dan disable buffering
while (ob_get_level() > 0) {
ob_end_flush();
}
?>
Sebenarnya, tanpa memanggil ob_end_flush() pun, data akan tetap dikeluarkan begitu kode selesai
diekseksui. Meskipun demikian, untuk menyeimbangkan kode, sebaiknya Anda memanggil
ob_end_flush().
Dalam melakukan buffering output, Anda juga bisa menentukan sendiri ukuran buffer. Ukuran ini
akan dijadikan sebagai batas jumlah data yang akan di-buffer. Selanjutnya, setiap buffer penuh, data
akan dikeluarkan ke browser client. Langkah ini bisa mencegah penggunaan memori yang
berlebihan, ketika data cukup besar dan memori terbatas.
Kompresi Output
Kompresi output adalah salah satu teknik yang efektif dan efisien untuk meningkatkan performansi
aplikasi. Apabila kompresi diaktifkan, ia akan mendeteksi entry khusus di request browser dan
mengkompres setiap output yang dikeluarkan oleh aplikasi. Selanjutnya, browser akan
men-dekompres data dari server sebelum ditampilkan ke user.
Bagaimanapun juga, teknik kompresi memerlukan dukungan browser. Apabila browser tidak
mendukung dekompresi, proses kompresi tidak akan berpengaruh. Umumnya, kebanyakan browser
saat ini memiliki kemampuan untuk menerima data terkompres.
Ada dua pendekatan yang bisa Anda lakukan untuk mengkompres output aplikasi. Pertama, dengan
melakukan konfigurasi langsung pada directive zlib di php.ini, dan kedua menggunakan
fungsi-fungsi kontrol output. Contoh pendekatan pertama seperti berikut:
zlib.output_compression= On
Untuk mendukung kompresi, Anda juga bisa menetapkan level kompresi.
; minimal compression
zlib.output_compression_level= 1
; maximal compression
zlib.output_compression_level= 9
Semakin tinggi level kompresi, akan semakin kecil ukuran data yang dihasilkan. Akan tetapi, sebagai
konsekuensinya, ini memerlukan waktu lebih bagi CPU server untuk mengkompres data.
Untuk pendekatan kedua, gunakan fungsi ob_start() dengan parameter ob_gzhandler().
// Untuk menghindari konflik kompresi
if (!ini_get('zlib.output_compression')) {
// Buffering output dengan kompresi
ob_start('ob_gzhandler');
echo 'kompresi dengan ob_gzhandler

';
} else {
echo 'kompresi dengan zlib.output_compression

';
}
for ($i=0; $i<10; $i++) {
echo $i, ' Test kompresi
';
5

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
}
echo 'size: ', ob_get_length();
Pada prinsipnya, kedua pendekatan di atas memerlukan ekstensi zlib. Artinya, kedua pendekatan
tersebut tidak dapat bekerja seperti yang diharapkan apabila ekstensi zlib tidak aktif. Sebagai
tambahan, Anda tidak dapat menggunakan kedua pendekatan tersebut secara bersamaan. Disarankan,
Anda memilih pendekatan yang kedua, dibanding menggunakan ob_gzhandler().
Caching Content Aplikasi
Caching content adalah teknik penyimpanan isi halaman (content) web yang di-generate secara
dinamis dan selanjutnya bisa di-retrieve untuk ditampilkan ke browser client. Pendekatan ini sangat
efisien sekali, karena memungkinkan Anda “mengubah” halaman dinamis PHP menjadi halaman
statis, melakukan buffering output, dan menyimpan ke suatu file.
Untuk mengimplementasikan caching content, Anda bisa membuat kode program sendiri atau
memanfaatkan paket PEAR yang sudah tersedia. Mengingat caching ini sangat kompleks, akan lebih
praktis jika memanfaatkan paket Cache dari PEAR. Berikut ini contoh kode programnya:
// Include class PEAR::Cache_Lite Output
require_once 'Cache/Lite/Output.php';
// Konfigurasi option
$opts = array(
'cacheDir'
'writeControl'
'readControl'
'readControlType'
);
Cache_Lite
=>
=>
=>
=>
'./cache/',
'true',
'true',
'md5'
// Membuat objek Cache_Lite_Output
$cache = new Cache_Lite_Output($opts);
// Set lifetime caching (1 minggu)
$cache->setLifeTime(302400);
// Start caching dengan id header
if (!$cache->start('header', 'Static')) {
?>

Simulasi Header Page

Last modified @

---

// Output di-buffer sampai pemanggilan
// method end(), dan simpan ke cache
$cache->end();
}
// Simulasi content body dinamis
// Lifetime = 5 detik
$cache->setLifeTime(5);
if (!$cache->start('body', 'Dynamic')) {
echo 'Body already modified...
';
echo 'Last modified @ ', date('H:i:s');
$cache->end();
}
// Content footer, statis
$cache->setLifeTime(302400);
if (!$cache->start('footer', 'Static')) {
?>

---

Simulasi Footer Page

Last modified @


6

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
}
$cache->end();
Gambar 1 Caching content aplikasi web
Profiling Kode
Untuk mengukur dan menyimpulkan bahwa suatu fungsi atau konstruksi bahasa dieksekusi cepat
atau lambat, tentu tidak bisa hanya berdasar analisis kode. Tool pengukuran yang dapat
merepresentasikan waktu eksekusi kode secara nyata adalah kode profiler.
Pada prinsipnya, semua kode profiler PHP memiliki acuan dasar untuk melakukan pengukuran,
misalnya dengan fungsi microtime() atau getrusage(). Secara garis besar, profiler mendapatkan nilai
eksekusi dengan rumus waktu eksekusi akhir (selesai) dikurangi waktu awal eksekusi.
Berdasarkan rumus global yang digunakan oleh kode profiler, Anda juga bisa membuat sendiri kode
profiler yang sederhana. Kode programnya seperti berikut:
// Eksekusi fungsi ketika pemrosesan kode selesai
register_shutdown_function('testSummary');
$timing = array();
function startTest($label, $fungsi, $iter=1) {
global $timing;
echo 'Testing ', $label, '
';
// Flushing output buffer
ob_flush();
$start = currTime();
// Memanggil fungsi yang dispesifikasikan
call_user_func($fungsi, $iter);
$timing[$label] = currTime() - $start;
return $timing[$label];
}
function testSummary() {
global $timing;
if (empty($timing)) {
return;
}
// sort reverse elemen array
arsort($timing);
// Set pointer ke elemen pertama
reset($timing);
$slowest = current($timing);
// Set pointer ke elemen terakhir
end($timing);
echo '

The Winner is: ', key($timing), '

';
echo '';
foreach ($timing as $label => $time1) {
echo '';
}
echo '';
7

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
}
$copy = $timing;
foreach ($copy as $label => $time1) {
echo '\n", $time1);
foreach ($timing as $label2 => $time2) {
$percent = (($time2 / $time1) - 1) * 100;
if ($percent > 0) {
printf("';
}
echo '';
}
echo '

Contestants	', $label, '
', $label, ' '; printf("%.3f seconds	%.3f seconds %.1f%% slower", $time2, $percent); } elseif ($percent < 0) { printf("	%.3f seconds %.1f%% faster", $time2, -$percent); } else { // sama dengan 0 echo '	-'; } echo '

';
// Get current time (format Unix)
function currTime() {
list($usec, $sec) = explode(' ', microtime());
return ((float)$usec + (float)$sec);
}
?>
Cara menggunakan kode profiler di atas seperti berikut:
require_once './myprofiler.php';
$arr = array('a'=> 'satu', 'b'=> 'dua',
'c'=> 'tiga', 'd'=> 'empat', 'e'=> 'lima');
$loops = 1000000;
startTest('array_key_exists()','use_key', $loops);
startTest('isset()', 'use_isset', $loops);
function use_key($loops) {
global $arr;
for ($i=0; $i<$loops; $i++) {
if (array_key_exists('c', $arr)) {
// elemen ditemukan
} else { exit('err1...'); }
}
}
function use_isset($loops) {
global $arr;
for ($i=0; $i<$loops; $i++) {
if (isset($arr['c'])) {
// elemen ditemukan
} else { exit('err2...'); }
}
}
?>
Hasil dari pengujian kurang lebih akan terlihat seperti Gambar 2.
8

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
Gambar 2 Pengujian dengan kode profiler
Apabila Anda merasa kurang puas dengan kinerja kode profiler di atas, sebagai tambahan, gunakan
paket Benchmark yang tersedia di PEAR. Implementasinya seperti berikut:
// Include class PEAR::Benchmark Iterate
require 'Benchmark/Iterate.php';
$arr = array('a'=> 'satu', 'b'=> 'dua',
'c'=> 'tiga', 'd'=> 'empat', 'e'=> 'lima');
$loops = 1000; // loop 1000 kali
function use_key($arr) {
global $loops;
for ($i=0; $i<$loops; $i++) {
if (array_key_exists('c', $arr)) {
// elemen ditemukan
} else { exit('err1...'); }
}
}
function use_isset($arr) {
global $loops;
for ($i=0; $i<$loops; $i++) {
if (isset($arr['c'])) {
// elemen ditemukan
} else { exit('err2...'); }
}
}
$timer =& new Benchmark_Iterate;
$timer->run($loops,'use_key', $arr);
$res1 = $timer->get();
$timer->run($loops,'use_isset', $arr);
$res2 = $timer->get();
echo '

Summary

';
echo "

Mean execution time of key: $res1[mean]";
echo "

Mean execution time of isset: $res2[mean]";
Akhirnya, sampai di sini pembahasan mengenai sedikit tip dan trik untuk mengoptimasi dan
meningkatkan aplikasi web PHP. Bagaimanapun juga, pembahasan mengenai performansi sangatlah
kompleks, dan dipengaruhi faktor-faktor terkait, seperti web server dan database server.
Artikel ini merupakan salah satu pembahasan dari buku penulis yang berjudul “101 Tip dan Trik
PHP“, dan mudah-mudahan bisa menjadi referensi yang bermanfaat.
Referensi
PEAR Manual, PEAR Documentation Group, 2005.
9

Tips dan Trik IlmuKomputer.Com
Copyright ©2003-2006 IlmuKomputer.Com
PHP Manual, PHP Documentation Group, 2005.
http://www.zend.com/
BIOGRAFI PENULIS
Didik Dwi Prasetyo. Lahir di Bojonegoro, 30 September 1979. Menyelesaikan program S1 jurusan Teknik
Informatika di Universitas Ahmad Dahlan, Jogjakarta, pada tahun 2004.
Kompetensi inti adalah pada bidang Software Engineering dan Database Management System. Kegiatan yang
ditekuni sampai sekarang adalah pemrogram freelance dan sebagai penulis buku-buku komputer di PT. Elexmedia
Komputindo (Gramedia Group).
Informasi lebih lanjut tentang penulis ini bisa didapat melalui:
Email: didik_rpl@yahoo.com
http://groups.yahoo.com/group/didik_directory