創作プラットフォームにおけるコンピュータサイエンス vs 俺たち

創作プラットフォームにおける
コンピュータサイエンス vs 俺たち

Computer Science vs. Us: An Engineering Story from pixiv

pixiv Inc.
USAMI Kenta

2025-10-13 #traPavilion

東京科学大traP10周年カンファレンス

お前誰よ

• うさみけんた (@tadsan) / Zonu.EXE / にゃんだーすわん
• 北海道工業大学(2007〜2012年、現北海道科学大学)
• ピクシブ株式会社 Platform Div > WebTechnology Team PHPer
  • 2012年末から現職、APIとかCIとかいろいろなところを見つめてきました
• Emacs PHP Modeを開発しています (2017年-)
• プログラミング言語にこだわりがある (セキュリティ&プログラミング2010)

お前誰よ

• うさみけんた (@tadsan) / Zonu.EXE / にゃんだーすわん
• 北海道工業大学(2007〜2012年、現北海道科学大学)
• ピクシブ株式会社 Platform Div > WebTechnology Team PHPer
  • 2012年末から現職、APIとかCIとかいろいろなところを見つめてきました
• Emacs PHP Modeを開発しています (2017年-)
• プログラミング言語にこだわりがある (セキュリティ&プログラミング2010)

お前誰よ

• うさみけんた (@tadsan) / Zonu.EXE / にゃんだーすわん
• 北海道工業大学(2007〜2012年、現北海道科学大学)
• ピクシブ株式会社 Platform Div > WebTechnology Team PHPer
  • 2012年末から現職、APIとかCIとかいろいろなところを見つめてきました
• Emacs PHP Modeを開発しています (2017年-)
• プログラミング言語にこだわりがある (セキュリティ&プログラミング2010)

CSっぽいカリキュラム

お前誰よ

全然なくて絶望した

• うさみけんた (@tadsan) / Zonu.EXE / にゃんだーすわん
• 北海道工業大学(2007〜2012年、現北海道科学大学)
• ピクシブ株式会社 Platform Div > WebTechnology Team PHPer
  • 2012年末から現職、APIとかCIとかいろいろなところを見つめてきました
• Emacs PHP Modeを開発しています (2017年-)
• プログラミング言語にこだわりがある (セキュリティ&プログラミング2010)

普段やってる仕事

<?php

pixivとDBを直接 共有しているのは PHP (モノレポ)

それ以外は
開発時期や体制に
応じていろいろ

CPUバウンド
スループット重要

CPUバウンド

WebSocket

スループット重要

C10K問題

CPUバウンド

WebSocket

スループット重要

C10K問題

普通のWebサービスは
DBのI/Oで律速するので
言語は支配的ではない

PHP: Hypertext Preprocessor

• Web開発にしか使えない、遅い動的言語… と考えられている
• 型がない、あるいは貧弱な言語… と、認識されている
  • ちょっぴりC言語っぽい標準関数と->
  • そこはかとなくJavaっぽいオブジェクト指向
  • とてもPerlっぽい構文 (特に変数の $ と、文末の ; )

こういう言語の
型解析とかFWについて

PHP: Hypertext Preprocessor
発信してます

• Web開発にしか使えない、遅い動的言語… と考えられている
• 型がない、あるいは貧弱な言語… と、認識されている
  • ちょっぴりC言語っぽい標準関数と->
  • そこはかとなくJavaっぽいオブジェクト指向
  • とてもPerlっぽい構文 (特に変数の $ と、文末の ; )

PHPは見る人の心を映す

現役の学生には PHPへの感情は
特にないかも

20年以上Webを
支えている言語

個人的には
ハックしがいのある
おもしろ言語

pixivは2007年から
絶え間なく
開発が続いている

いろんな人たちの
問題解決が
詰まっている

さも自分がやった
仕事のように紹介します

URL

ルーティング
vs 俺たち

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

ファイルをサーバに
コピーすれば
デプロイ完了する

Railsとか使えば
綺麗なURLになるよね

NovelController#show

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

NovelController#show

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

NovelController#show

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

NovelController#show

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

NovelController#show

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

NovelController#show

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

NovelController#show

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

pixivは
フレームワークに
乗ってない

時は流れて…

pixiv本体にも
URL正規化の流れ

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy' get '/zzz', to: 'zzz'

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy'

定数URLは

get '/zzz', to: 'zzz'

ハッシュテーブルで
O(n)で取得

# routes.rb
get '/', to: 'index'
get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy'

定数URLは

get '/zzz', to: 'zzz'

ハッシュテーブルで
O(n)で取得

# routes.rb

URLにIDが

get '/', to: 'index'

組み込まれている場合は…?

get '/n/:id', to: 'novel#show' get '/u/:id', to: 'user#show'
get '/yyy', to: 'yyy'

定数URLは

get '/zzz', to: 'zzz'

ハッシュテーブルで
O(n)で取得

ボトルネックじゃなけりゃ 雑に処理すればいいじゃん
(大富豪の発想)

URLルーター作った！
(ここまでは自分の仕事)

pixiv本体にも
URL正規化の流れ

たったの100個でこの有様 これだから線形時間はだめ

どうにかしよう
(と競プロ得意な同僚が言った)

URLルーティングには
実装の定石がある

正規表現ベース実装

• 全部のルーティング対象のパスを結合したパターンを構築して、
  リクエストされたパスをマッチさせる
• めちゃくちゃ力技っぽく見えるが… アイディアはシンプル
• ところで… 現代の実用的な正規表現エンジンはJITコンパイルされ、速い

基数木(パトリシアトライ)

• パスを “/" で区切りってネストした連想配列を構築する

基数木(パトリシアトライ)

• パスを “/" で区切りってネストした連想配列を構築する
  get '/', to: 'index'
  get '/xxx', to: 'xxx#index'
  get '/xxx/:id', to: 'xxx#shoq'
  get '/xxx/yyy', to: 'yyy' get '/xxx/zzz’, to: 'zzz'

基数木(パトリシアトライ)

• パスを “/" で区切りってネストした連想配列を構築する

{

get '/', to: 'index'

, : { #result : index }
"" " " " "

get '/xxx', to: 'xxx#index'

xxx , : {
" "

get '/xxx/:id', to: 'xxx#shoq'

: { #result : xxx#index },
"" " " " "

get '/xxx/yyy', to: 'yyy'

:id : { #result : xxx#show },
" " " " " "

get '/xxx/zzz’, to: 'zzz'

yyy : { #result : yyy },
" " " " " "
zzz : { #result : zzz },
" " " " " "
...

では作ろう
(さも自分がやったかのように)

では作ろう
(さも自分がやったかのように)

正規表現

vs
パトリシアトライ

選ばれたのは
パトリシアトライ
でした

パトリシアトライを実装しよう

• 正規表現に比べアルゴリズムが素朴で、実装もめちゃくちゃ簡単
  • パスのリストから “/” でネストした多次元の連想配列に変換するだけ
  • 可変パラメータは数値と文字列のみ対応 (複雑なパターンも対応は可能)
• 構築コストはルーティング数によって線形増加するが、十分許容できる
  • キャッシュも可能だが、いまのところはボトルネックになっていない
• マッチしない場合も処理時間のペナルティがない

ルーティングは
できた

めでたしめでたし
🎉

あとは既存コードを
URLルーターに 載せればいいだけ

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

/data/www/www.pixiv.net (document root)
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php

現実にはファイルが 何百個もある！！！

/data/www/www.pixiv.net
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php
(実際にはファイルが数百個)

/data/www/www.pixiv.net
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php
(実際にはファイルが数百個)

/data/www/www.pixiv.net
├── index.php
├── novel
│　　　└── show.php
├── yyy.php └── zzz.php
(実際にはファイルが数百個)

/data/www/www.pixiv.net www.pixiv.net/inc/
├── index.php ├── IndexController.php
├── novel ├── Novel
│　　　└── show.php │　　　└── ShowController.php
├── yyy.php ├── YyyController.php └── zzz.php └── ZzzController.php
(実際にはファイルが数百個)

手で移植するのは
ナンセンス

PHPカンファレンス2017

今も同じコードが
元気に走り続けてます
🏃

枯れた機能なので

積極的に弄る動機がない (PHPのBC breakを踏まない限り)

Notes on Programming in C

ルール2: 計測すべし。計測する までは速度のための調整をしては ならない。コードの一部が残りを 圧倒しないのであれば、なおさら
である。

̶ Rob Pike

https://www.lysator.liu.se/c/pikestyle.html

訳語はUNIX哲学 - Wikipediaより引用
(2025年10日2日12:33:03版)

裏返せば､計測してみて
スループット悪化の主要因
と判断されない限り
安全性と開発者体験を優先

PHPには
型宣言の機能がある

処理系が実行時に
自動型チェックを実施

実行時？遅いのでは？
🤔

かつてはそうだった

言語のホットスポットは 処理系で改善されると
嬉しい

現代はJITが改善され
型宣言した方が
最適化の恩恵を受ける

当てずっぽうで
｢速い｣ものを選んでも
問題解決にならない

これからの時代こそ
自我をもって
問題解決しよう