PHP设计理念及特点

  • 多进程模型：不同请求之间，互补干涉，保证一个请求挂掉不会影响整体服务。
  • 弱类型语言：变量类型并不是一开始就确当不变，运行中才会确定并可能发生隐式或显示的类型转换。web开发方便、高效。
  • 引擎（Zend）+ 组件（ext）的模式，降低内部耦合。
  • 中间层（sapi），隔绝web server 和 php。

PHP核心架构

从上到下四层体系

  • Zend引擎：PHP内核部分，将PHP代码翻译（词法、语法解析）为可执行opcode的处理并实现相应的处理方法、实现基本数据接口（hashtable、oo） 、内存分配及管理、提供了相应的API方法供外部调用，是一切的核心，所有外围功能围绕Zend实现。

  • Extension：围绕Zend引擎，通过组件方式提供各种基础服务，常见的各种内置函数、标准库都是通过extension来实现。

  • SAPI：全称是Server Application Programming Interface服务端应用编程接口，SAPI通过一系列钩子函数，使得PHP可以和外围交互数据。 SAPI将PHP本身和上层应用解耦隔离，PHP可以不用考虑如何针对不同应用进行兼容，而应用本身也可以针对自己的特点实现不同的处理方式。

    • apache2handler：以apache作为webserver，采用mod_PHP模式运行时候的处理方式。
    • cgi：webserver和PHP直接的另一种交互方式，fastcgi协议，也是异步webserver所唯一支持的方式。
    • cli：命令行调用模式。

  • 上层应用：编写的PHP程序，通过不同的SAPI方式得到各种各样的应用模式。

PHP执行流程

PHP实现了一个典型的动态语言执行过程：拿到一段代码后，经过词法分析、语法解析等阶段后， 源程序会被翻译成一个个指令（opcodes），然后ZEND虚拟机顺序执行这些指令完成操作。

执行的核心是opcode指令。opcode是PHP程序执行最基本的单位

ZEND 引擎介绍

Zend引擎作为PHP内核，经典设计机制介绍：

  • 实现hashTable数据结构
    • 数组
    • 函数符号表、全部变量基于hashTable来实现
    • 双向链表，提供正向、反向遍历数组的功能
  • 散列结构，典型的hash表模型
    • 通过链表别的方式来解决冲突
    • hash表数目满了，本身以2倍的方式扩容
  • 双向链表
    • Zend hash table 通过一个链表结构，实现元素的线性遍历
    • 不使用单向链表，目的就是快速删除，避免遍历
  • 关联数组
    • hashTable应用
    • nKeyLength标识key长度来快速判定，空间换时间，key->value快速查找时

PHP变量实现原理

PHP变量管理-引用计数和写时拷贝

在进行赋值操作时，zend将变量指向相同的zval同时ref_count++，在unset操作时，对应的ref_count-1。只有ref_count减为0时才会真正执行销毁操作。 如果是引用赋值，则zend会修改is_ref为1。

PHP局部变量和全局变量的实现

两个符号表(symbol_table和 active_symbol_table)，其中前者用来维护全局变量。后者是一个指针，指向当前活动的变量符号表，当程序进入到某个函数中时， zend 就会为它分配一个符号表x同时将active_symbol_table指向a。通过这样的方式实现全局、局部变量的区分。

获取变量值：PHP的符号表是通过hash_table实现的，对于每个变量都分配唯一标识，获取的时候根据标识从表中找到相应zval返回。

函数中使用全局变量：在函数中，我们可以通过显式申明global来使用全局变量。在active_symbol_table中创建symbol_table中同名变量的引用（引用变量的值要更新大家会一起更新），如果symbol_table中没有同名变量则会先创建。

参考

https://www.laruence.com/2018/04/08/3170.html