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PHP 高 CPU 使用率：定位最热的 PHP 代码路径（OpenResty XRay）

章亦春发布于 Feb 27, 2024 更新于 Aug 24, 2026

用时 6 分钟

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要定位是哪个 PHP 函数导致了高 CPU 使用率，只需把 OpenResty XRay 挂到已经在运行的 PHP 进程上——不用重新编译，也不用重启。它的引导式分析（Guided Analysis）会为这个线上进程生成一张 CPU 火焰图。在本例中，最热的代码路径是业务函数 processOrders 里的一次 preg_match 调用（经由 Laravel 的 callAction 到达），直接把矛头指向了一个正则表达式，它才是消耗 CPU 的瓶颈。

今天我将再用一个例子，一步一步向您展示如何用 OpenResty XRay 分析 PHP 应用。我们会在一个已经在运行的 PHP 进程中，快速定位最热的代码路径——这些代码路径往往消耗了您应用大部分的 CPU 时间。OpenResty XRay 是真正的非侵入式动态分析工具，无需在目标应用中安装任何特殊模块或插件，无需重新编译目标应用，甚至无需重启已经在运行的进程。

问题：高 CPU 使用率

先运行 top 命令来检查 CPU 使用情况。可以看到，这个 php 进程消耗了整整一个 CPU 核心的 100%。

再运行 ps 命令查看这个进程的完整命令行。可以看到，它就是 Linux 发行版自带的标准 PHP 二进制可执行文件。

定位是哪个 PHP 函数在消耗 CPU

让我们用 OpenResty XRay 来实时检查这个未经修改的进程，看看它到底在忙什么。

打开 OpenResty XRay 的 Web 控制台，确认当前分析的是运行着这个高 CPU PHP 进程的机器（如有需要，可以从机器列表里选择另一台），然后进入 “Guided Analysis” 页面。在问题类型列表中，选择 “High CPU Usage”（高 CPU 使用率）。

接着，把分析对象指向这个 PHP 应用，并选中那个占用 100% CPU 的进程——正是我们刚才在 top 里看到的那个。OpenResty XRay 可以同时在多个语言级别上进行分析，所以我们保持 PHP 和 C/C++ 两个级别都选中，最长分析时间也保留默认的 300 秒。开始分析后，系统会自动连续跑好几轮；跑完头一两轮，数据就足够了，于是我们停止分析，让它生成报告。

这是现在我们要分析的问题类型：CPU：

这是占用 CPU 时间最多的第一号最热 PHP 代码路径，占了 56.2% 的 CPU 时间：

最热的函数调用是 preg_match。它是正则匹配的 PHP 层面的封装：

processOrders 函数属于业务代码：

callAction 是 Laravel 框架中的一个方法，用于调用控制器中的指定动作：

将鼠标悬停在 processOrders 函数的绿框上。在提示框中可以看到这个 PHP 源文件的完整路径：

这行源码的行号是 437：

复制它的源文件路径：

使用 Vim 编辑器打开它的源文件，然后查看该文件中的 PHP 代码。您可以使用任何您喜欢的编辑器：

按照 OpenResty XRay 的建议，跳转到第 437 行：

可以看到，preg_match 的调用和报告相符。由于这个正则表达式是在循环里被反复匹配的，我们可以把它预编译，从而降低 CPU 开销——这是一个具体、可落地的优化：

这行源代码位于函数 processOrders 内部：

点击 “More” 查看这条代码路径的细节：

这条热代码路径是由这个 PHP 语言级别的 CPU 火焰图自动推导出来的，火焰图清晰地展示了进程的 CPU 时间实际花在了哪里：

下面是对问题更详细的解释和建议。它提到了我们之前看到的 preg_match 函数，并给出了减少不必要的中间件、优化正则表达式（避免回溯、使用非捕获分组、减少贪婪量词）等建议：

看一下这条占用 CPU 时间最多的 C 代码路径。它占了 34.7% 的 CPU 时间，与 PHP 侧的路径相互印证：

pcre2_match_8 函数是 PCRE2 库的一部分：

php_pcre_match_impl 函数内部调用 PCRE2 实现正则匹配功能：

php_do_pcre_match 用于实现 preg_match 函数。它使用正则表达式对字符串进行匹配：

zend_execute_scripts 函数用于执行 PHP 脚本。显然，这和我们刚刚看的 PHP 热代码路径相似。这从 C 语言级别再次证实了：正则匹配才是真正的 CPU 瓶颈：

这套 PHP profiling 工作流，也同样用于排查它的姊妹问题——PHP 进程内存占用过高，以及追踪线上环境中的 PHP 异常——始终针对线上、未经修改的进程进行。

全自动分析与报告

OpenResty XRay 也可以自动监控线上进程，并生成分析报告。切换到 “Insights” 页面：

您可以在 “Insights” 页面中找到以日和周为周期的自动报告——这样您甚至都不必自己去跑引导式分析：

当然，引导式分析在应用的开发和演示场景中依然很有用：

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常见问题

为什么我的 PHP 进程 CPU 占用 100%？

一个 CPU 占用飙到 100% 的 PHP 进程属于 CPU 密集型：它在热代码里空转烧 CPU，而不是在等待 I/O。在本例中，罪魁祸首是 processOrders 函数里一个在循环内被反复匹配的 preg_match 正则表达式。把 OpenResty XRay 挂到线上进程上、读取它的 CPU 火焰图，就能准确看出是哪个函数在烧 CPU，全程不用重新编译或重启任何东西。

怎么定位是哪个 PHP 函数导致高 CPU 使用率？

把 OpenResty XRay 挂到已经在运行的 PHP 进程上，针对 “High CPU Usage”（高 CPU 使用率）启动一次引导式分析。它会实时读取该进程，所以您不需要给应用打桩、重新编译或重启。分析结果是一份报告加一张 CPU 火焰图，它会对最热的 PHP 代码路径排序，并把您直接指向那个该负责的函数、源文件和行号。

preg_match 或正则表达式会导致 PHP 高 CPU 吗？

会。preg_match 跑在 PCRE2 引擎之上，反复匹配一个正则表达式——例如在循环内部——可能会占用大量 CPU 时间。本文中最热的 PHP 路径就是 processOrders 里的 preg_match，而最热的 C 路径（经由 php_do_pcre_match 的 pcre2_match_8）也印证了这一点。把正则表达式预编译好，让它不必在每次迭代时都重新构建，是一个简单直接的解法。

关于 OpenResty XRay

OpenResty XRay 是一个动态追踪产品，它可以自动分析运行中的应用，以解决性能问题、行为问题和安全漏洞，并提供可行的建议。在底层实现上，OpenResty XRay 由我们的 Y 语言驱动，可以在不同环境下支持多种不同的运行时，如 Stap+、eBPF+、GDB 和 ODB。

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关于作者

章亦春是开源 OpenResty^® 项目创始人兼 OpenResty Inc. 公司 CEO 和创始人。

章亦春（Github ID: agentzh），生于中国江苏，现定居美国湾区。他是中国早期开源技术和文化的倡导者和领军人物，曾供职于多家国际知名的高科技企业，如 Cloudflare、雅虎、阿里巴巴, 是 “边缘计算“、”动态追踪 “和 “机器编程 “的先驱，拥有超过 22 年的编程及 16 年的开源经验。作为拥有超过 4000 万全球域名用户的开源项目的领导者。他基于其 OpenResty^® 开源项目打造的高科技企业 OpenResty Inc. 位于美国硅谷中心。其主打的两个产品 OpenResty XRay（利用动态追踪技术的非侵入式的故障剖析和排除工具）和 OpenResty Edge（最适合微服务和分布式流量的全能型网关软件），广受全球众多上市及大型企业青睐。在 OpenResty 以外，章亦春为多个开源项目贡献了累计超过百万行代码，其中包括，Linux 内核、Nginx、LuaJIT、GDB、SystemTap、LLVM、Perl 等，并编写过 60 多个开源软件库。