【簡単ガイド】PHPによる時間計測の3ステップ

はじめに
●PHPによる時間計測とは
- ○PHPで時間を計測する理由
●時間計測の基本的な方法
- ○サンプルコード1：基本的な時間計測
●時間計測の詳細な手法
- ○サンプルコード2：詳細な時間計測
- ○サンプルコード3：ループの時間計測
●時間計測の応用例
- ○サンプルコード4：関数の実行時間計測
- ○サンプルコード5：データベースクエリの時間計測
●時間計測の注意点と対策
- ○注意点
- ○対策
まとめ

はじめに

皆さんがPHPでコーディングをしている時に、どの部分が最も時間を取っているのか気になったことはありませんか？

それを解明するための一つの手段が「時間計測」です。

この記事を読めば、PHPによる時間計測の方法を理解し、実際のコードでどのように適用するのかが分かるようになります。

●PHPによる時間計測とは

PHPによる時間計測とは、PHPのコードの一部または全体が実行されるのにどれくらいの時間がかかるかを計測することを指します。

これは、パフォーマンスチューニングやデバッグ、または単にコードがどれほど効率的に動作しているかを理解するために有用です。

○PHPで時間を計測する理由

時間計測は、あなたのコードがどの部分で最も時間を消費しているかを明らかにします。

これは、コードの最適化や、特定の処理が想定以上に時間がかかっている場合の問題解決に役立ちます。

また、大規模なアプリケーションのパフォーマンスを改善するための重要なステップでもあります。

●時間計測の基本的な方法

PHPで時間を計測する基本的な方法は、microtime関数を用いることです。

この関数は現在の Unix タイムスタンプをマイクロ秒まで返します。

○サンプルコード1：基本的な時間計測

基本的な時間計測のためのコードを紹介します。

この例ではmicrotimeを用いて計測を始めと終わりにマーキングし、その差分を計算して経過時間を得ています。

<?php
// 計測開始
$start = microtime(true);

// 計測したい処理
for ($i = 0; $i < 10000; $i++) {
    $a = $i * $i;
}

// 計測終了
$end = microtime(true);

// 経過時間を表示
$elapsed = $end - $start;
echo "経過時間: " . $elapsed . "秒";
?>

このコードは、1から10,000までの各数値の二乗を計算する処理にかかる時間を計測します。

microtime(true)で取得したタイムスタンプを元に、計測開始時と終了時の差分を求めることで経過時間を計算しています。

●時間計測の詳細な手法

基本的な時間計測方法に加えて、より詳細な時間計測を行う方法もあります。

例えば、一つのループ内の各処理にかかる時間を個別に計測したい場合などです。

○サンプルコード2：詳細な時間計測

このコードでは、10回のループの各イテレーションにかかる時間を計測します。

この例では各ループの開始と終了時にマーキングを行い、その差分を利用して経過時間を取得します。

<?php
for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
    $start = microtime(true);

    // 計測したい処理
    $a = $i * $i;

    $end = microtime(true);
    $elapsed = $end - $start;
    echo "ループ" . ($i + 1) . "の経過時間: " . $elapsed . "秒\n";
}
?>

○サンプルコード3：ループの時間計測

次のコードでは、全体のループ時間と各ループ内の時間計測を一緒に行います。

この例では、全体の時間計測と各ループの時間計測を組み合わせて、詳細なパフォーマンス分析を行っています。

<?php
// 全体の計測開始
$totalStart = microtime(true);

for ($i = 0; $i < 10; $i++) {
    $loopStart = microtime(true);

    // 計測したい処理
    $a = $i * $i;

    $loopEnd = microtime(true);
    $loopElapsed = $loopEnd - $loopStart;
    echo "ループ" . ($i + 1) . "の経過時間: " . $loopElapsed . "秒\n";
}

// 全体の計測終了
$totalEnd = microtime(true);
$totalElapsed = $totalEnd - $totalStart;
echo "全体の経過時間: " . $totalElapsed . "秒";
?>

このコードでは、ループ全体の時間と各ループの時間を計測しています。

全体の時間計測はループの外側で、各ループの時間計測はループの内側で行っています。

これにより、全体のパフォーマンスと個々のパフォーマンスの両方を評価できます。

●時間計測の応用例

時間計測の技術は多くの応用例を持っています。

一つ目の応用例として、関数の実行時間を計測することが挙げられます。

関数が実行されるのにかかる時間を知ることは、パフォーマンス最適化やデバッグにおいて非常に重要です。

○サンプルコード4：関数の実行時間計測

このコードでは、特定の関数の実行時間を計測します。

この例ではmyFunctionという関数を定義し、その実行時間を計測しています。

<?php
function myFunction($n) {
    $sum = 0;
    for ($i = 0; $i < $n; $i++) {
        $sum += $i;
    }
    return $sum;
}

// 計測開始
$start = microtime(true);

// 関数の実行
myFunction(100000);

// 計測終了
$end = microtime(true);

// 経過時間を表示
$elapsed = $end - $start;
echo "関数の実行時間: " . $elapsed . "秒";
?>

このコードでは、1から指定した数値（この場合は100,000）までの合計を計算するmyFunctionという関数の実行時間を計測します。

関数の開始前と終了後でmicrotime(true)を取得し、その差分から実行時間を求めています。

次に、データベースクエリの実行時間を計測することも可能です。

これは、データベースのパフォーマンス最適化や問題の診断において役立ちます。

○サンプルコード5：データベースクエリの時間計測

このコードは、MySQLデータベースに対するクエリの実行時間を計測します。

PDO（PHP Data Objects）を利用してMySQLデータベースに接続し、クエリを実行してその時間を計測します。

<?php
// データベースへの接続
$dbh = new PDO('mysql:host=localhost;dbname=test', 'root', '');

// クエリの準備
$stmt = $dbh->prepare('SELECT * FROM users');

// 計測開始
$start = microtime(true);

// クエリの実行
$stmt->execute();

// 計測終了
$end = microtime(true);

// 経過時間を表示
$elapsed = $end - $start;
echo "クエリの実行時間: " . $elapsed . "秒";
?>

このコードでは、’users’テーブルから全てのデータを選択するクエリの実行時間を計測しています。

PDOを使ってデータベースに接続し、クエリを準備、実行し、その結果を取得します。

クエリの実行前と後でmicrotime(true)を取得し、その差分から実行時間を求めています。