PHP的内存压缩技术：利用Zend MM集成Zstd或Gzip实现内存数据压缩

PHP 内存压缩技术：利用 Zend MM 集成 Zstd 或 Gzip 实现内存数据压缩

大家好，今天我们来深入探讨一个非常重要的 PHP 性能优化课题：内存压缩。在大规模应用中，PHP 脚本运行期间会产生大量的内存数据，尤其是在处理复杂数据结构、大型数据集或者长时间运行的任务时，内存消耗很容易成为瓶颈。通过有效地压缩内存中的数据，我们可以显著降低内存占用，从而提高应用程序的性能、稳定性和可扩展性。

今天，我们将重点讨论如何利用 Zend Memory Manager (Zend MM) 集成 Zstandard (Zstd) 或 Gzip 两种主流的压缩算法来实现内存数据压缩。

1. 内存管理与 Zend MM

在深入压缩技术之前，我们需要先了解 PHP 的内存管理机制。PHP 使用 Zend MM 来管理其运行时的内存分配和释放。Zend MM 提供了一系列函数，用于申请、释放和重新分配内存块。

• Zend MM 的作用:
  • 管理 PHP 脚本运行期间的内存分配。
  • 提供内存碎片整理机制，减少内存碎片。
  • 提供自定义内存管理器的接口，允许开发者定制内存管理策略。

了解 Zend MM 的基本原理对于理解如何集成压缩算法至关重要。因为我们的目标是在 Zend MM 管理的内存区域中，对特定的数据进行压缩和解压缩。

2. 压缩算法选择：Zstd vs. Gzip

在选择压缩算法时，我们需要权衡压缩比、压缩速度和解压缩速度。

• Gzip: 一种广泛使用的压缩算法，压缩比高，但压缩和解压缩速度相对较慢。在 CPU 资源有限，且对压缩比要求较高的情况下适用。
• Zstd: 一种现代的快速压缩算法，压缩比接近 Gzip，但压缩和解压缩速度更快。在 CPU 资源充足，对速度要求较高的场景下适用。

为了帮助大家选择，这里提供一个简单的对比表格：

特性	Gzip	Zstd
压缩比	高	较高
压缩速度	慢	快
解压缩速度	较慢	快
适用场景	压缩比优先，CPU 资源有限	速度优先，CPU 资源充足

3. 集成 Zstd 到 Zend MM

下面我们详细介绍如何将 Zstd 集成到 Zend MM 中。我们需要编写一个 PHP 扩展，该扩展提供以下功能：

• 提供压缩和解压缩函数，用于压缩和解压缩内存中的数据。
• 将压缩后的数据存储在 Zend MM 管理的内存区域中。

3.1 创建 PHP 扩展

首先，我们需要创建一个 PHP 扩展。可以使用 ext_skel 工具快速生成扩展的基本框架。

./ext_skel --extname=zstd_mm

3.2 定义压缩和解压缩函数

在 zstd_mm.c 文件中，我们需要定义压缩和解压缩函数。

#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include "config.h"
#endif

#include "php.h"
#include "php_ini.h"
#include "ext/standard/info.h"
#include "php_zstd_mm.h"
#include <zstd.h>

/* If you declare any globals in php_zstd_mm.h uncomment this:
ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(zstd_mm)
*/

/* True global resources - no need for thread safety here */
static int le_zstd_mm;

/* {{{ PHP_INI
*/
/* Remove comments and fill if you need to have entries in php.ini
PHP_INI_BEGIN()
    STD_PHP_INI_ENTRY("zstd_mm.global_value",      "42", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, global_value, zend_zstd_mm_globals, zstd_mm_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("zstd_mm.global_string", "foobar", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, global_string, zend_zstd_mm_globals, zstd_mm_globals)
PHP_INI_END()
*/
/* }}} */

/* {{{ proto string zstd_compress(string $data)
   Compress data using Zstd */
PHP_FUNCTION(zstd_compress)
{
    char *data = NULL;
    size_t data_len;
    size_t compressed_len;
    char *compressed_data = NULL;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "s", &data, &data_len) == FAILURE) {
        RETURN_FALSE;
    }

    compressed_len = ZSTD_compressBound(data_len);
    compressed_data = emalloc(compressed_len);

    if (!compressed_data) {
        RETURN_FALSE;
    }

    size_t result = ZSTD_compress(compressed_data, compressed_len, data, data_len, ZSTD_CLEVEL_DEFAULT);

    if (ZSTD_isError(result)) {
        efree(compressed_data);
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "Zstd compression failed: %s", ZSTD_getErrorName(result));
        RETURN_FALSE;
    }

    RETURN_STRINGL(compressed_data, result);
}
/* }}} */

/* {{{ proto string zstd_decompress(string $data)
   Decompress data using Zstd */
PHP_FUNCTION(zstd_decompress)
{
    char *data = NULL;
    size_t data_len;
    size_t decompressed_len;
    char *decompressed_data = NULL;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "s", &data, &data_len) == FAILURE) {
        RETURN_FALSE;
    }

    decompressed_len = ZSTD_getFrameContentSize(data, data_len);

    if (decompressed_len == ZSTD_CONTENTSIZE_UNKNOWN || decompressed_len == ZSTD_CONTENTSIZE_ERROR) {
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "Unable to determine decompressed size");
        RETURN_FALSE;
    }

    decompressed_data = emalloc(decompressed_len);

    if (!decompressed_data) {
        RETURN_FALSE;
    }

    size_t result = ZSTD_decompress(decompressed_data, decompressed_len, data, data_len);

    if (ZSTD_isError(result)) {
        efree(decompressed_data);
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "Zstd decompression failed: %s", ZSTD_getErrorName(result));
        RETURN_FALSE;
    }

    RETURN_STRINGL(decompressed_data, result);
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_MINIT_FUNCTION
*/
PHP_MINIT_FUNCTION(zstd_mm)
{
    /* If you have INI entries, uncomment these lines
    REGISTER_INI_ENTRIES();
    */
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION
*/
PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm)
{
    /* uncomment this line if you have INI entries
    UNREGISTER_INI_ENTRIES();
    */
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_RINIT_FUNCTION
*/
PHP_RINIT_FUNCTION(zstd_mm)
{
#if defined(COMPILE_DL_ZSTD_MM) && defined(ZTS)
    ZEND_TSRMLS_CACHE_UPDATE();
#endif
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION
*/
PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm)
{
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_MINFO_FUNCTION
*/
PHP_MINFO_FUNCTION(zstd_mm)
{
    php_info_print_table_start();
    php_info_print_table_header(2, "zstd_mm support", "enabled");
    php_info_print_table_end();

    /* Remove comments if you have entries in php.ini
    DISPLAY_INI_ENTRIES();
    */
}
/* }}} */

/* {{{ zstd_mm_functions[]
 *
 * Every user visible function must have an entry in zstd_mm_functions[].
 */
const zend_function_entry zstd_mm_functions[] = {
    PHP_FE(zstd_compress,  arginfo_zstd_compress)
    PHP_FE(zstd_decompress,  arginfo_zstd_decompress)
    PHP_FE_END  /* Must be the last line in zstd_mm_functions[] */
};
/* }}} */

/* {{{ zstd_mm_module_entry
*/
zend_module_entry zstd_mm_module_entry = {
    STANDARD_MODULE_HEADER,
    "zstd_mm",
    zstd_mm_functions,
    PHP_MINIT(zstd_mm),
    PHP_MSHUTDOWN(zstd_mm),
    PHP_RINIT(zstd_mm),        /* Replace with NULL if init_globals is not required. */
    PHP_RSHUTDOWN(zstd_mm),    /* Replace with NULL if shutdown_globals is not required. */
    PHP_MINFO(zstd_mm),
    PHP_ZSTD_MM_VERSION,
    STANDARD_MODULE_PROPERTIES
};
/* }}} */

#ifdef COMPILE_DL_ZSTD_MM
#ifdef ZTS
ZEND_TSRMLS_CACHE_DEFINE()
#endif
ZEND_GET_MODULE(zstd_mm)
#endif

/*
 * Local variables:
 * tab-width: 4
 * c-basic-offset: 4
 * End:
 * vim600: noet sw=4 ts=4 fdm=marker
 * vim<600: noet sw=4 ts=4 fdm=marker
 */

这个代码定义了两个函数：zstd_compress 和 zstd_decompress。这两个函数分别使用 Zstd 算法压缩和解压缩数据。重要的是，我们使用 emalloc 函数分配内存，这确保了内存由 Zend MM 管理。

3.3 修改 php_zstd_mm.h 文件

需要在php_zstd_mm.h文件中定义函数原型。

/* zstd_mm extension for PHP */

#ifndef PHP_ZSTD_MM_H
# define PHP_ZSTD_MM_H

# define PHP_ZSTD_MM_VERSION "0.1.0" /* Replace with version number for your extension */

# if defined(ZTS) && defined(COMPILE_DL_ZSTD_MM)
ZEND_TSRMLS_CACHE_EXTERN()
# endif

PHP_MINIT_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_RINIT_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_MINFO_FUNCTION(zstd_mm);

PHP_FUNCTION(zstd_compress);
PHP_FUNCTION(zstd_decompress);

#if (PHP_MAJOR_VERSION == 5)
ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_zstd_compress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
ZEND_END_ARG_INFO()

ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_zstd_decompress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
ZEND_END_ARG_INFO()
#else
ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_zstd_compress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
ZEND_END_ARG_INFO()

ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_zstd_decompress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
ZEND_END_ARG_INFO()
#endif

/* For compatibility with older PHP versions */
#ifndef ZEND_PARSE_PARAMETERS_NONE
#define ZEND_PARSE_PARAMETERS_NONE() 
    zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "")
#endif

#endif  /* PHP_ZSTD_MM_H */

/*
 * Local variables:
 * tab-width: 4
 * c-basic-offset: 4
 * End:
 * vim600: noet sw=4 ts=4 fdm=marker
 * vim<600: noet sw=4 ts=4 fdm=marker
 */

3.4 配置 config.m4 文件

在 config.m4 文件中，我们需要添加 Zstd 库的依赖。

PHP_ARG_WITH([zstd], [for zstd support],
  [--with-zstd[=DIR] Include zstd support],
  [no])

if test "$PHP_ZSTD" != "no"; then
  if test -z "$PHP_ZSTD"; then
    AC_MSG_CHECKING([for zstd installation prefix])
    PHP_ZSTD=/usr/local
    AC_MSG_RESULT([guessing $PHP_ZSTD])
  fi

  PHP_ADD_INCLUDE($PHP_ZSTD/include)

  PHP_CHECK_LIBRARY(zstd, ZSTD_compress,
    [PHP_ADD_LIBRARY(zstd, 1)],
    [AC_MSG_ERROR([Could not find zstd library])]
  )

  PHP_SUBST(ZSTD_SHARED_LIBADD, '-lzstd')
  AC_DEFINE(HAVE_ZSTD, 1, [Whether you have the zstd library])

  PHP_NEW_EXTENSION(zstd_mm, zstd_mm.c, $ext_shared, )
else
  AC_MSG_WARN([zstd support disabled])
fi

3.5 编译和安装扩展

phpize
./configure --with-zstd=/path/to/zstd
make
sudo make install

确保 /path/to/zstd 指向 Zstd 库的安装目录。

3.6 在 php.ini 中启用扩展

在 php.ini 文件中添加以下行：

extension=zstd_mm.so

3.7 测试扩展

编写一个简单的 PHP 脚本来测试扩展：

<?php

$data = str_repeat("Hello, world!", 10000);
$compressed = zstd_compress($data);
$decompressed = zstd_decompress($compressed);

if ($data === $decompressed) {
    echo "Zstd compression and decompression successful!n";
} else {
    echo "Zstd compression and decompression failed!n";
}

echo "Original size: " . strlen($data) . "n";
echo "Compressed size: " . strlen($compressed) . "n";

?>

运行此脚本，如果输出 "Zstd compression and decompression successful!"，则表示扩展安装成功。

4. 集成 Gzip 到 Zend MM

集成 Gzip 的过程与集成 Zstd 类似。

4.1 修改 zstd_mm.c 文件

将 zstd_mm.c 文件中的 Zstd 相关代码替换为 Gzip 相关代码。

#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include "config.h"
#endif

#include "php.h"
#include "php_ini.h"
#include "ext/standard/info.h"
#include "php_zstd_mm.h"
#include <zlib.h>

/* If you declare any globals in php_zstd_mm.h uncomment this:
ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(zstd_mm)
*/

/* True global resources - no need for thread safety here */
static int le_zstd_mm;

/* {{{ PHP_INI
*/
/* Remove comments and fill if you need to have entries in php.ini
PHP_INI_BEGIN()
    STD_PHP_INI_ENTRY("zstd_mm.global_value",      "42", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, global_value, zend_zstd_mm_globals, zstd_mm_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("zstd_mm.global_string", "foobar", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, global_string, zend_zstd_mm_globals, zstd_mm_globals)
PHP_INI_END()
*/
/* }}} */

/* {{{ proto string gzcompress(string $data, int $level = -1)
   Compress data using Gzip */
PHP_FUNCTION(gzcompress)
{
    char *data = NULL;
    size_t data_len;
    long level = Z_DEFAULT_COMPRESSION;
    size_t compressed_len;
    char *compressed_data = NULL;
    z_stream zs;
    int err;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "s|l", &data, &data_len, &level) == FAILURE) {
        RETURN_FALSE;
    }

    if (level < -1 || level > 9) {
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "Compression level should be between -1 and 9");
        RETURN_FALSE;
    }

    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    zs.avail_in = data_len;
    zs.next_in = (Bytef *)data;
    zs.avail_out = 0;
    zs.next_out = NULL;

    err = deflateInit2(&zs, level, Z_DEFLATED, MAX_WBITS + 16, 8, Z_DEFAULT_STRATEGY);
    if (err != Z_OK) {
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "deflateInit2 failed: %d", err);
        RETURN_FALSE;
    }

    compressed_len = compressBound(data_len);
    compressed_data = emalloc(compressed_len);

    if (!compressed_data) {
        deflateEnd(&zs);
        RETURN_FALSE;
    }

    zs.avail_out = compressed_len;
    zs.next_out = (Bytef *)compressed_data;

    err = deflate(&zs, Z_FINISH);
    if (err != Z_STREAM_END) {
        deflateEnd(&zs);
        efree(compressed_data);
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "deflate failed: %d", err);
        RETURN_FALSE;
    }

    err = deflateEnd(&zs);
    if (err != Z_OK) {
        efree(compressed_data);
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "deflateEnd failed: %d", err);
        RETURN_FALSE;
    }

    RETURN_STRINGL(compressed_data, zs.total_out);
}
/* }}} */

/* {{{ proto string gzdecompress(string $data)
   Decompress data using Gzip */
PHP_FUNCTION(gzdecompress)
{
    char *data = NULL;
    size_t data_len;
    size_t decompressed_len = 16384; //Initial buffer size, can be adjusted
    char *decompressed_data = NULL;
    char *tmp_data = NULL;
    z_stream zs;
    int err;
    int status = Z_OK;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "s", &data, &data_len) == FAILURE) {
        RETURN_FALSE;
    }

    decompressed_data = emalloc(decompressed_len);
    if (!decompressed_data) {
        RETURN_FALSE;
    }

    zs.zalloc = Z_NULL;
    zs.zfree = Z_NULL;
    zs.opaque = Z_NULL;
    zs.avail_in = data_len;
    zs.next_in = (Bytef *)data;
    zs.avail_out = 0;
    zs.next_out = NULL;

    err = inflateInit2(&zs, MAX_WBITS + 16);
    if (err != Z_OK) {
        efree(decompressed_data);
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "inflateInit2 failed: %d", err);
        RETURN_FALSE;
    }

    zs.next_out = (Bytef *)decompressed_data;
    zs.avail_out = decompressed_len;

    while (status == Z_OK) {
        status = inflate(&zs, Z_SYNC_FLUSH);

        if (status == Z_NEED_DICT || status == Z_DATA_ERROR || status == Z_STREAM_ERROR) {
            inflateEnd(&zs);
            efree(decompressed_data);
            php_error_docref(NULL, E_WARNING, "inflate failed: %d", zs.msg ? zs.msg : err, err);
            RETURN_FALSE;
        }

        if (zs.avail_out == 0) {
            // Buffer is full, reallocate
            tmp_data = erealloc(decompressed_data, decompressed_len * 2);
            if (!tmp_data) {
                inflateEnd(&zs);
                efree(decompressed_data);
                RETURN_FALSE;
            }
            decompressed_data = tmp_data;
            zs.next_out = (Bytef *)(decompressed_data + decompressed_len);
            zs.avail_out = decompressed_len;
            decompressed_len *= 2;
        }
    }

    err = inflateEnd(&zs);
    if (err != Z_OK) {
         efree(decompressed_data);
         php_error_docref(NULL, E_WARNING, "inflateEnd failed: %d", err);
         RETURN_FALSE;
    }

    RETURN_STRINGL(decompressed_data, zs.total_out);
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_MINIT_FUNCTION
*/
PHP_MINIT_FUNCTION(zstd_mm)
{
    /* If you have INI entries, uncomment these lines
    REGISTER_INI_ENTRIES();
    */
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION
*/
PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm)
{
    /* uncomment this line if you have INI entries
    UNREGISTER_INI_ENTRIES();
    */
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_RINIT_FUNCTION
*/
PHP_RINIT_FUNCTION(zstd_mm)
{
#if defined(COMPILE_DL_ZSTD_MM) && defined(ZTS)
    ZEND_TSRMLS_CACHE_UPDATE();
#endif
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION
*/
PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm)
{
    return SUCCESS;
}
/* }}} */

/* {{{ PHP_MINFO_FUNCTION
*/
PHP_MINFO_FUNCTION(zstd_mm)
{
    php_info_print_table_start();
    php_info_print_table_header(2, "zstd_mm support", "enabled");
    php_info_print_table_end();

    /* Remove comments if you have entries in php.ini
    DISPLAY_INI_ENTRIES();
    */
}
/* }}} */

/* {{{ zstd_mm_functions[]
 *
 * Every user visible function must have an entry in zstd_mm_functions[].
 */
const zend_function_entry zstd_mm_functions[] = {
    PHP_FE(gzcompress,  arginfo_gzcompress)
    PHP_FE(gzdecompress,  arginfo_gzdecompress)
    PHP_FE_END  /* Must be the last line in zstd_mm_functions[] */
};
/* }}} */

/* {{{ zstd_mm_module_entry
*/
zend_module_entry zstd_mm_module_entry = {
    STANDARD_MODULE_HEADER,
    "zstd_mm",
    zstd_mm_functions,
    PHP_MINIT(zstd_mm),
    PHP_MSHUTDOWN(zstd_mm),
    PHP_RINIT(zstd_mm),        /* Replace with NULL if init_globals is not required. */
    PHP_RSHUTDOWN(zstd_mm),    /* Replace with NULL if shutdown_globals is not required. */
    PHP_MINFO(zstd_mm),
    PHP_ZSTD_MM_VERSION,
    STANDARD_MODULE_PROPERTIES
};
/* }}} */

#ifdef COMPILE_DL_ZSTD_MM
#ifdef ZTS
ZEND_TSRMLS_CACHE_DEFINE()
#endif
ZEND_GET_MODULE(zstd_mm)
#endif

/*
 * Local variables:
 * tab-width: 4
 * c-basic-offset: 4
 * End:
 * vim600: noet sw=4 ts=4 fdm=marker
 * vim<600: noet sw=4 ts=4 fdm=marker
 */

这段代码定义了 gzcompress 和 gzdecompress 函数，它们分别使用 Gzip 算法进行压缩和解压缩。同样，我们使用 emalloc 和 erealloc 来确保内存由 Zend MM 管理。

4.2 修改 php_zstd_mm.h 文件

相应地修改函数原型。

/* zstd_mm extension for PHP */

#ifndef PHP_ZSTD_MM_H
# define PHP_ZSTD_MM_H

# define PHP_ZSTD_MM_VERSION "0.1.0" /* Replace with version number for your extension */

# if defined(ZTS) && defined(COMPILE_DL_ZSTD_MM)
ZEND_TSRMLS_CACHE_EXTERN()
# endif

PHP_MINIT_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_RINIT_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(zstd_mm);
PHP_MINFO_FUNCTION(zstd_mm);

PHP_FUNCTION(gzcompress);
PHP_FUNCTION(gzdecompress);

#if (PHP_MAJOR_VERSION == 5)
ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_gzcompress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
    ZEND_ARG_INFO(0, level)
ZEND_END_ARG_INFO()

ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_gzdecompress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
ZEND_END_ARG_INFO()
#else
ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_gzcompress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
    ZEND_ARG_INFO(0, level)
ZEND_END_ARG_INFO()

ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_gzdecompress, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, data)
ZEND_END_ARG_INFO()
#endif

/* For compatibility with older PHP versions */
#ifndef ZEND_PARSE_PARAMETERS_NONE
#define ZEND_PARSE_PARAMETERS_NONE() 
    zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "")
#endif

#endif  /* PHP_ZSTD_MM_H */

4.3 配置 config.m4 文件

在 config.m4 文件中，我们需要添加 zlib 库的依赖。

PHP_ARG_WITH([gzip], [for gzip support],
  [--with-gzip[=DIR] Include gzip support],
  [no])

if test "$PHP_GZIP" != "no"; then
  if test -z "$PHP_GZIP"; then
    AC_MSG_CHECKING([for gzip installation prefix])
    PHP_GZIP=/usr/local
    AC_MSG_RESULT([guessing $PHP_GZIP])
  fi

  PHP_ADD_INCLUDE($PHP_GZIP/include)

  PHP_CHECK_LIBRARY(z, deflate,
    [PHP_ADD_LIBRARY(z, 1)],
    [AC_MSG_ERROR([Could not find zlib library])]
  )

  PHP_SUBST(ZSTD_SHARED_LIBADD, '-lz')
  AC_DEFINE(HAVE_GZIP, 1, [Whether you have the gzip library])

  PHP_NEW_EXTENSION(zstd_mm, zstd_mm.c, $ext_shared, )
else
  AC_MSG_WARN([gzip support disabled])
fi

4.4 编译和安装扩展

phpize
./configure --with-gzip=/path/to/zlib
make
sudo make install

确保 /path/to/zlib 指向 zlib 库的安装目录。

4.5 在 php.ini 中启用扩展

在 php.ini 文件中添加以下行：

extension=zstd_mm.so

4.6 测试扩展

编写一个简单的 PHP 脚本来测试扩展：

<?php

$data = str_repeat("Hello, world!", 10000);
$compressed = gzcompress($data);
$decompressed = gzdecompress($compressed);

if ($data === $decompressed) {
    echo "Gzip compression and decompression successful!n";
} else {
    echo "Gzip compression and decompression failed!n";
}

echo "Original size: " . strlen($data) . "n";
echo "Compressed size: " . strlen($compressed) . "n";

?>

运行此脚本，如果输出 "Gzip compression and decompression successful!"，则表示扩展安装成功。

5. 在 PHP 代码中使用压缩函数

现在我们已经成功地将 Zstd 或 Gzip 集成到 PHP 中，我们可以使用 zstd_compress 和 zstd_decompress (或者 gzcompress 和 gzdecompress) 函数来压缩和解压缩内存中的数据。

<?php

// 假设我们有一个大型数组
$data = range(1, 100000);

// 将数组序列化为字符串
$serialized_data = serialize($data);

// 压缩数据
$compressed_data = zstd_compress($serialized_data); // 或者 gzcompress($serialized_data);

// 将压缩后的数据存储到内存中
$memory_key = 'my_compressed_data';
//  需要某种存储机制，例如 Memcached, Redis，或者 PHP 的全局变量（不推荐）
// 假设我们使用 Memcached
$memcached = new Memcached();
$memcached->addServer('localhost', 11211);
$memcached->set($memory_key, $compressed_data);

// 从内存中获取压缩后的数据
$compressed_data_from_memory = $memcached->get($memory_key);

// 解压缩数据
$decompressed_data = zstd_decompress($compressed_data_from_memory); // 或者 gzdecompress($compressed_data_from_memory);

// 将解压缩后的数据反序列化为数组
$original_data = unserialize($decompressed_data);

// 验证数据是否一致
if ($data === $original_data) {
    echo "Data compression and decompression successful!n";
} else {
    echo "Data compression and decompression failed!n";
}

?>

在这个例子中，我们首先将大型数组序列化为字符串，然后使用 Zstd 或 Gzip 压缩字符串，并将压缩后的数据存储到 Memcached 中。当我们需要使用数据时，我们从 Memcached 中获取压缩后的数据，并将其解压缩和反序列化为原始数组。

6. 注意事项和最佳实践

• 选择合适的压缩算法: 根据应用场景选择合适的压缩算法。如果对速度要求较高，则选择 Zstd；如果对压缩比要求较高，且 CPU 资源有限，则选择 Gzip。
• 控制压缩级别: Gzip 允许控制压缩级别，可以在压缩速度和压缩比之间进行权衡。
• 避免过度压缩: 不要对已经压缩的数据进行重复压缩，这不会提高压缩比，反而会浪费 CPU 资源。
• 测试性能: 在生产环境中部署之前，务必对压缩和解压缩操作进行性能测试，以确保其满足应用程序的需求。
• 错误处理: 在压缩和解压缩过程中，可能会发生各种错误，例如内存不足、数据损坏等。务必进行适当的错误处理，以避免应用程序崩溃。
• 内存管理: 确保压缩后的数据和解压缩后的数据都由 Zend MM 管理，以避免内存泄漏。使用 emalloc 和 efree 函数进行内存分配和释放。
• 避免小块数据压缩： 对于非常小的数据块，压缩带来的收益可能不足以抵消压缩和解压的开销。需要根据实际情况进行权衡。
• 考虑缓存： 如果数据不经常变化，可以考虑将压缩后的数据缓存起来，以避免重复压缩。

7. 两种压缩方式的示例代码

以下是分别使用 Zstd 和 Gzip 压缩与解压缩数组的完整示例代码：

使用 Zstd:

<?php

// 创建一个大型数组
$original_data = range(1, 100000);

// 序列化数组
$serialized_data = serialize($original_data);

// 使用 Zstd 压缩
$compressed_data = zstd_compress($serialized_data);

// 存储压缩后的数据 (例如，使用 Memcached)
$memcached = new Memcached();
$memcached->addServer('localhost', 11211);
$memcached->set('my_data', $compressed_data);

// 从存储中检索压缩后的数据
$retrieved_data = $memcached->get('my_data');

// 使用 Zstd 解压缩
$unserialized_data = zstd_decompress($retrieved_data);

// 反序列化数据
$final_data = unserialize($unserialized_data);

// 验证数据
if ($original_data === $final_data) {
    echo "Zstd: 数据压缩和解压缩成功!n";
} else {
    echo "Zstd: 数据压缩和解压缩失败!n";
}

echo "原始数据大小: " . strlen($serialized_data) . "n";
echo "压缩后数据大小: " . strlen($compressed_data) . "n