FrankenPHPを使ってみた

Published: 2024/10/29

Updated: 2024/11/02

FrankenPHPとは

FrankenPHPとはGo言語で書かれた、新しいPHPサーバーです。

主な特徴は、

Caddy上に構築されたPHP8.2以降のサーバー
シングルバイナリ
ハイパフォーマンス
HTTP/2およびHTTP/3のサポート
Early Hintsのサポート
Mercureを利用したWebSocket
Let’s EncryptまたはZeroSSLを利用した証明書の自動更新

また、Laravel OctaneによりLaravelは完全にサポートされています。

FrankenPHPを使う

PHPサーバーを構築する際、一般的には次のような構成になると思います。

Apache + mod_php
Nginx + FPM

FrankenPHPの場合は、FrankenPHPのみで動作します。

Dockerを利用する場合は、次のコマンドで実行できます。

docker run -v $PWD:/app/public -p 80:80 -p 443:443 -p 443:443/udp dunglas/frankenphp

1つのコンテナだけで済むので、Amazon ECSなどとの相性はいいです。

WordPressをFrankenPHPで動かしてみる

WordPressを動かす場合、次のようなDockerfileとcompose.ymlになります。

Dockerfile

FROM dunglas/frankenphp:php8.3
RUN docker-php-ext-install pdo_mysql mysqli
COPY wordpress /app/public

compose.yml

services:
  php:
    build: .
    ports:
      - "80:80"
      - "443:443"
      - "443:443/udp"
  mysql:
    image: 'mysql/mysql-server:8.0'
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 'password'
      MYSQL_ROOT_HOST: '%'
      MYSQL_DATABASE: 'mysql'
      MYSQL_USER: 'mysql'
      MYSQL_PASSWORD: 'password'

パフォーマンス比較

DockerでFrankenPHP、FPM + Nginx、Apacheの環境に対して、WordPressの表示測定しました。測定条件はNginxのFastCGIまわりの設定を除き、サーバーもWordPressもデフォルトの設定で、siegeを用い記事の表示を60秒間、同接100と200ので測定しました。

実行環境

FrankenPHPの環境

FROM dunglas/frankenphp:php8.3
ADD https://ja.wordpress.org/latest-ja.zip .
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y unzip && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*  && \
    docker-php-ext-install pdo_mysql mysqli && \
    unzip latest-ja.zip && \
    mv wordpress/* /app/public/ && \
    rm -r wordpress latest-ja.zip

services:
  php:
    build: .
    ports:
      - "80:80"
    environment:
      SERVER_NAME: ':80'

  mysql:
    image: 'mysql/mysql-server:8.0'
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 'password'
      MYSQL_ROOT_HOST: '%'
      MYSQL_DATABASE: 'mysql'
      MYSQL_USER: 'mysql'
      MYSQL_PASSWORD: 'password'
      MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD: 1
    volumes:
      - 'mysql-volume:/var/lib/mysql'

volumes:
  mysql-volume:
    driver: local

php-fpm + Nginxの環境

FROM php:8.3-fpm
ADD https://ja.wordpress.org/latest-ja.zip .
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y unzip && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*  && \
    docker-php-ext-install pdo_mysql mysqli && \
    unzip latest-ja.zip && \
    mv wordpress/* /var/www/html/ && \
    rm -r wordpress latest-ja.zip

FROM nginx:1.27
COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
ADD https://ja.wordpress.org/latest-ja.zip .
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y unzip && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*  && \
    unzip latest-ja.zip && \
    mkdir -p /var/www/html/ && \
    mv wordpress/* /var/www/html/ && \
    rm -r wordpress latest-ja.zip

server {
    listen 80;
    server_name localhost;
    root /var/www/html;

    index index.php;

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.php?$args;
    }

    location ~ \.php$ {
        include fastcgi_params;
        fastcgi_pass php:9000;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    }
}

services:
  php:
    build:
      context: .
      dockerfile: fpm.Dockerfile

  web:
    build:
      context: .
      dockerfile: nginx.Dockerfile
    ports:
      - "80:80"

  mysql:
    image: 'mysql/mysql-server:8.0'
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 'password'
      MYSQL_ROOT_HOST: '%'
      MYSQL_DATABASE: 'mysql'
      MYSQL_USER: 'mysql'
      MYSQL_PASSWORD: 'password'
      MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD: 1
    volumes:
      - 'mysql-volume:/var/lib/mysql'

volumes:
  mysql-volume:
    driver: local

Apacheの環境

FROM php:8.3-apache
ADD https://ja.wordpress.org/latest-ja.zip .
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y unzip && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*  && \
    docker-php-ext-install pdo_mysql mysqli && \
    unzip latest-ja.zip && \
    mv wordpress/* /var/www/html/ && \
    rm -r wordpress latest-ja.zip

services:
  php:
    build: .
    ports:
      - "80:80"

  mysql:
    image: 'mysql/mysql-server:8.0'
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 'password'
      MYSQL_ROOT_HOST: '%'
      MYSQL_DATABASE: 'mysql'
      MYSQL_USER: 'mysql'
      MYSQL_PASSWORD: 'password'
      MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD: 1
    restart: always
    volumes:
      - 'mysql-volume:/var/lib/mysql'

volumes:
  mysql-volume:
    driver: local

結果

	FrankenPHP	FPM	Apache	FrankenPHP	FPM	Apache
同接	100	100	100	200	200	200
Transactions	28000 hits	23366 hits	21972 hits	27807 hits	23344 hits	6144 hits
Availability	100.00%	100.00%	100.00%	100.00%	100.00%	84.64%
Elapsed time	60.21 secs	60.98 secs	60.19 secs	60.94 secs	60.98 secs	33.76 secs
Data transferred	275.79 MB	306.99 MB	84.93 MB	273.92 MB	306.72 MB	26.34 MB
Response time	0.21 secs	0.26 secs	0.27 secs	0.42 secs	0.50 secs	1.01 secs
Transaction rate	465.04 trans/sec	383.17 trans/sec	365.04 trans/sec	456.30 trans/sec	382.81 trans/sec	181.99 trans/sec
Throughput	4.58 MB/sec	5.03 MB/sec	1.41 MB/sec	4.49 MB/sec	5.03 MB/sec	0.78 MB/sec
Concurrency	99.03	98.45	98.57	193.72	192.61	183.57
Successful transactions	28014	23374	21982	27822	23356	6144
Failed transactions	0	0	0	0	0	1115
Longest transaction	2.27	2.89	19.78	4.34	5.90	23.74
Shortest transaction	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00

vs. FPM

パフォーマンス面ではやや劣るものの、ほぼ同じようなスコアになりました。

一方構築面ではFPMコンテナのほか、Nginxなどのコンテナが必要となり、常に2つのコンテナを動かすことになります。同じコンテナ内に収める方法もありますが、1プロセス1コンテナのベストプラクティスに反します。また、NginxにFastCGIの設定を書いたファイルが必要になるなど、動かすまでに少し手間がかかります。

vs. Apache

パフォーマンス面では、FrankenPHPや、FPMと比べると大きく劣る結果になりました。とくに同接200では唯一、正常応答が100%になっていません。

一方構築面ではFrankenPHP同様、Apache自身がPHPを実行するためコンテナは1つになります。またとくに設定しなくても、ドキュメントルートにPHPファイルを置くだけで実行できます。

FrankenPHPの問題

一見、FrankenPHPは便利そうに見えますが、既知の問題もあります。

2024年10月時点では、PHP拡張機能のimapとnewrelicがサポートされていません。また、ext-opensslとparallelは不具合が報告されています。

PHP拡張機能以外では、get_browser()関数のパフォーマンス低下などがあります。

いずれの場合も回避策はありますが、ほかと比べると安定性や互換性の面がやや気になるところです。

また、FrankenPHPは共有メモリを利用して高速化しています。状況によってはメモリーリークなどが発生します。

おわりに

FrankenPHPは従来のApache、FPMとは異なるアプローチでPHP用のWebサーバーです。サクッとPHPサーバーを構築できパフォーマンスもよく、使いやすいと思います。安定性や互換性によほどシビアな要求がなければ、十分に実戦投入できると思います。