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全然なくて絶望した

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)

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

WebSocket

CPUバウンドスループット重要

C10K問題

WebSocket

CPUバウンドスループット重要

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について発信してます

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 ; )

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'get '/zzz', to: 'zzz'

定数URLは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'get '/zzz', to: 'zzz'

定数URLはハッシュテーブルでO(n)で取得

URLにIDが組み込まれている場合は…?

# 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'

定数URLは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'get '/xxx', to: 'xxx#index'get '/xxx/:id', to: 'xxx#shoq'get '/xxx/yyy', to: 'yyy'get '/xxx/zzz’, to: 'zzz'

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

www.pixiv.net/inc/├── IndexController.php├── Novel│ └── ShowController.php├── YyyController.php└── ZzzController.php

/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)

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