Hack/HHVMの最新事情と

メイン言語に採用した理由

株式会社スカイディスク CTO

大谷祐司

2017/6/10 @ PHPカンファンレンス福岡

自己紹介

・株式会社スカイディスク CTO

・山口県下関出身

・今年から福岡に移住してIoTやってます

・技術が大好きなエンジニア

マンガになりました。 雑誌に寄稿しました。

検索：大人になったらエンジニア大谷

スカイディスクについて

IoTサービスを展開している福岡のスタートアップ。

2013年の創業で社員は約20名です。

ハードウェア、Webサービス、機械学習など、

IoTに必要なことを幅広くやっている会社です。

センサーデバイス

ゲートウェイ DB

IoTサービスのプラットフォーム

NW／APP

IoTダッシュボード

データ分析基盤

今年「Scalable」「適材適所」をキーワードに、

全面的に技術の見直しを行いました。

スカイディスクの開発言語

昨年まではPythonのみで開発していました。

今年から、用途に応じて3つの言語を使います。

分析や機械学習

・豊富な分析系ライブラリ。

・AIフレームワークのデファクトスタンダード。

Webサービス開発

・PHPの拡張言語で、高いパフォーマンス。

・福岡にPHP人口が多い。

・日本語の情報が多く、スムーズに開発できる。

バッチ、APIのバックエンド

・非常に高いパフォーマンス。

・カチッとした言語仕様。

・並列処理が簡単に行える。

おまけ：データベース

質問①

Hack/HHVMを使ったことがあるかた

質問②

PHP5系→7系に移行検討中のかた

Hack/HHVMもぜひご検討ください。

・PHP5系/7系に設定の変更が可能。(ini ”hhvm.php7.all = 1”)

・静的解析ツール(hh_client)でソースチェック。

・ライブラリはC++で記述→hphpize

HHVMのPHP7関連設定

Hack/HHVMについて

基本的な解説

・Facebookの作ったPHP実行環境。

・PHPをバイトコードに変換して高速化。

・JavaでいうJVMのような役割。

HHVMとは

・Facebookによって開発された言語

・PHPと互換性を持っている

・HHVMという仮想マシン上で動作する

・高いパフォーマンスと独自の言語仕様

Hackとは

・バグのないコードを迅速に書けるようになる

・エンジニアがコーディング体験を楽しめる

・「高速な動作」「大規模開発向きの仕様」

Hackの思想

Hackの特徴

コーディング体験を楽しめる！！

ソース初めの宣言を「<?php」→「<?hh」と変更

→Hackのソースとして認識されます。

(PHPとHackからお互いに呼び出し可能です)

HHVMにおけるHack or PHPの指定

HHVMはC++で書かれている(PHPはC)

→簡潔に実装でき、機能の強化や安定性を実現。

PHPとの大きな違い

Hack言語の採用

スカイディスクでの利用状況

・IoTダッシュボードで採用

・フレームワークはFuelPHP

・テンプレートエンジンは未使用

(xhpを一部導入)

・エディタはNuclideを推奨

・コードフォーマットはPHP_CodeSnifferを利用

→hhvmでキックすればそのまま利用可能

(PSR-2を採用)

・CentOS7をDocker(開発) / AWS(本番) で採用。

スカイディスクでの利用状況

活用しているライブラリ

・MySQL / Redisは標準で利用可能。

・MongoDBはComposerを利用。

→HHVMのライブラリが公開されている。

・LevelDBのアクセスはGoを呼び出す。

(HNIで実装予定)

PHP7がリリースされて、Hackの特徴が

いくつも盛り込まれています。

大幅な高速化！！

Hackの特徴もたくさん実装されています。

・スカラ型のタイプヒンティング

・返り値のタイプヒンティング

・配列で使うメモリが少ない

・AST(抽象構文木)を使ったコンパイル

しかし、PHP7が出たから

Hack/HHVMは不要というのは誤解。

それぞれに特徴があります。

PHP7の採用も検討しましたが、

・拡大するサービスをかっちり作る

・パフォーマンスの高いサービスを素早く作る

という観点から、Hack/HHVMを選びました。

ポイント①

強力なタイプヒンティング

タイプヒンティングとは？

functionの引数／戻り値がどの種別かを指定できます。

Class Sample {

public static function sampleFunc(int $a):

string{

return "OK";

}

}

//OK

Sample::sampleFunc (1);

//Fatal Error

Sample::sampleFunc ("a");

タイプヒンティングの仕様は、

HackとPHP7で大きく異なります。

タイプヒンティング／PHP7

２つのタイプが存在。

・弱い型指定→自動的な型キャスト。

・強い型指定→型まで厳密に判別。

<?php

Class Sample {

public static function sampleFunc(int $a): string{

return "OK";

}

}

//どちらのタイプでもOK

Sample::sampleFunc(1);

//「弱い型指定」のみOK

Sample::sampleFunc("1");

タイプヒンティング／PHP7

・デフォルトは「弱い型指定」

・「強い型指定」には、ファイルの最初で宣言が必要。

・ファイル単位でのみ「強い型指定」が設定可能。

→iniファイル等での指定は不可能。

<?php

//ファイルに「強い型指定」が有効になる。

declare(strict_types=1);

タイプヒンティング／Hack

・PHP7の「強い型指定」のみが存在。

・mixedを使うことで、nullを含むあらゆる型を許容できる。

<?hh

Class Sample {

public static function sampleFunc(mixed $a): string{

return "OK";

}

}

//OK

Sample::sampleFunc(null);

Sample::sampleFunc(1);

Sample::sampleFunc(”a");

タイプヒンティング／Hack

・配列のKey, Valueに型指定できる。

<?hh

Class Sample {

public static function sampleFunc(array<int, string> $a):

string{

return "OK";

}

}

//OK

Sample::sampleFunc(array(1 => "a", 2 => "b"));

Sample::sampleFunc(array(1 => 1, 2 => null));

タイプヒンティング

「強い型指定」が基本。

型をきちんと意識した、

大規模サービス向けの仕様。

「弱い型指定」が基本。

型を意識せず実装できる、

開発速度を重視の仕様。

ポイント②

専用のコレクション

PHPの配列とは

・配列と連想配列を同じものとして扱える。

・配列に入れる型は何でもOK。

・キーは整数または文字列。

・何をキーにしても、値は入れた順番に取り出される。

<?php

//実行するとabと表示される。$arr = array(1 => ”a", 0 => ”b");

foreach($arr as $value ) {

print($value);

}

コレクション／Hack

・独自のコレクションが利用可能(Vector／Map／Set／Pair)

→宣言時に型を指定できる

<?hh

$a = new Map<string, string>;

//OK

$a->set("key1", "value1");

//OK

$a->set("key2", 2);

//OK

$a->set(3, array());

49

Map

キーと値をセットで格納。

B

A

D

EC

50

Vector

順番に値を保持する純粋な配列。

21 4 53

51

Set

値の集合で、中身の重複が認められない。

BA D EC

52

Pair

２つの値をセットにして保持。

配列／コレクション

・4つの独自コレクション。

・コレクションに型を指定可能。

配列の用途を意識して、

かっちり利用できる。

・”何でも入る”配列のみ利用可能。

・配列の種類、型は意識しない。

連想配列に何でも突っ込める、

開発速度を重視の仕様。

ポイント③

コードの効率化に役立つ

独自の言語仕様

独自の言語仕様

・Lambdas （ラムダ式）

・Generics （ジェネリクス）

・Enum （列挙型）

・Tuples （複数の要素を持つ配列）

・Shapes （複数の要素を持つマップ）

Enum(値の列挙)

<?hh

enum Size: int {

SMALL = 0;

MEDIUM = 1;

LARGE = 2;

X_LARGE = 3;

}

型を指定した値を宣言できる

Tuples(複数型の配列)

<?hh

list($a, $b) = testFunc();

public function testFunc() : (string, int) {

return tuple(“OK”, 1);

}

functionから複数の値を戻せる

and, or, endforeach, goto, globals, break N

などを非推奨にしています。

PHPソース中にHTMLを書くのもNGです。

(ファイルが<?hhから始まらなければエラー)

非推奨の構文

ポイント④

並列実行のサポート

並列実行

Async/Awaitという独自の関数を利用して、

並列処理を実行することができます。

マルチスレッドではなく非同期で処理を実行。

活用することで処理を高速化できます。

並列実行

ポイント⑤

静的解析ツール

静的解析ツール

hh_clientにより、コードの静的解析が可能。

構文エラーや型の不整合など実行前に潰せます。

厳密な型制約を持つHackで利用することで、

バグの少ないコードを実現できます。

実行前に構文チェックを行えます。

・コンパイルエラー

・引数/戻り値の型チェック

・非推奨の構文

・型の不適切な変換

etc

静的解析ツール／Hack(HHVM)

ポイント⑥

大規模サービスでの採用実績

Wikipediaを編集する際の速度が2倍に！！

https://www.box.com/blog/going-forward-faster-hhvm/

Webレスポンスを1/3に短縮！！

https://slack.engineering/taking-php-seriously-cf7a60065329

パフォーマンス向上のためPHPをHHVMに移行

これらのポイントに魅力を感じ、

HHVM/Hackを採用することにしました。

素敵なHack/HHVMですが、

覚悟が必要な点もあります

リリースサイクルがとても早い

Hack(HHVM)

・8週ごとにリリース。

・3バージョン毎のLTSを1年間のサポート。

PHP

・リリースサイクル1年

・ライフサイクル3年(バグ2年/セキュリティ1年)

LTSを約1年間サポート。

サポートについて／Hack

ググラビリティが非常に低い。

問題点

フレームワーク対応状況

・以前はフレームワークの対応状況を公開。

・現在は自分たちでテストの実行が必要。

最近の動向

Hack/HHVMの進化は早く、

最近もたくさんの動きがありました。

Nuclideリリース(2015/03)

Nuclideについて

・Facebook製のAtomプラグイン

・Hack / js / Reactなどに対応。

・サーバのソースをリモート編集できる。

NuclideのHackサポート

・コードの静的チェック

・オートコンプリート

・定義へのジャンプ

・コードフォーマット

HHVMのPHP7対応(2015年4月)

PHP7に対応した設定項目がver3.11より追加される

ソースコードフォーマット(2017/04)

hackfmtでソースコードをフォーマットできる。

ただしPSR2などは指定できず、おそらく

Facebook内部で利用されている規約のみ利用可能。

Windowsサポート終了

ユーザは少かったのかもしれませんが、

サポート終了。。

Arm hardware対応

2017年3月に、Armハードウェアの対応をしていくこ

とがアナウンスされる。

まとめ

このようにHack/HHVMの動きは非常に早く、

継続的に進化し続けています。

今後の技術選定において、

Hack/HHVMを選択肢に入れてみては

いかがでしょうか。

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最新技術に積極的に挑戦できます！

興味あるかたは気軽にお声がけください。

ご静聴ありがとうございました。