这篇文章,研究一下PHP代码是如何解释和执行以及PHP脚本运行的生命周期。

##概述 PHP服务的启动。严格来说,PHP的相关进程是不需要手动启动的,它是随着Apache的启动而运行的。当然,如果有需要重启PHP服务的情况下也是可以手动重启PHP服务的。比如说在有开启opcode的正式环境更新了代码之后,需要重启PHP以重新编译PHP代码。

从宏观上来看,PHP内核的实现就是接收输入的数据,内部做相应的处理然后输出结果。对于PHP内核来说,我们编写的PHP代码就是内核接收的输入数据,PHP内核接收代码数据后,对我们编写的的代码进行代码解析和运算执行,最后返回相应的运算结果。

然而,不同于平时的C语言代码,要执行PHP代码,首先需要将PHP代码“翻译”成机器语言来执行相应的功能。而要执行“翻译”这个步骤,就需要PHP内核进行:词法分析、语法分析等步骤。最后交给PHP内核的Zend Engine进行顺次的执行。

###词法分析 将PHP代码分隔成一个个的“单元”(TOKEN)

###语法分析 将“单元”转换为Zend Engine可执行的操作

###Zend Engine执行 对语法分析得到的操作进行顺次的执行

一切PHP程序(CGI/CLI)的开始都是从SAPI(Server Application Programming Interface)接口开始。SAPI指的是PHP具体应用的编程接口。例如Apache的mod_php。

PHP开始执行以后会经过两个主要的阶段:处理请求之前的开始阶段和请求之后的结束阶段。

##开始阶段 PHP的整一个开始阶段会经历模块初始化和模块激活两个阶段。

###MINIT 即模块初始化阶段,发生在Apache/Nginx启动以后的整个生命周期或者命令行程序整个执行过程中,此阶段只进行一次

###RINIT 模块激活,发生在请求阶段。做一些初始化工作:如注册常量、定义模块使用的类等等

模块在实现时可以通过如下宏来实现这些回调函数:

PHP_MINIT_FUNCTION(myphpextension)
{
     //注册常量或者类等初始化操作
     return SUCCESS;
}

PHP_RINIT_FUNCTION(myphpextension)
{
     //例如记录请求开始时间
     //随后在请求结束的时候记录结束时间。这样我们就能够记录处理请求所花费时间了
     return SUCCESS;
}

PHP脚本请求处理完就进入了结束阶段,一般脚本执行到末尾或者调用exit或die函数,PHP就进入结束阶段。

##结束阶段 PHP的结束阶段分为停用模块和关闭模块两个环节。

###RSHUTDOWN 停用模块(对应RINIT)

###MSHUTDOWN 关闭模块(对应MINIT)

CLI/CGI模式的PHP属于单进程的SAPI模式。意思就是说,PHP脚本在执行一次之后就关闭掉,所有的变量和函数都不能继续使用。即在CGI模式下,同一个php文件的变量在其他php文件中不能使用。

下面用一个例子看看单线程PHP的SAPI生命周期。

##单线程SAPI生命周期 如:php -f test.php

调用各个扩展的MINIT 模块初始化
    请求test.php
        调用各个扩展的RINIT 模块激活
            执行test.php
        调用各个扩展的RSHUTDOWN 停用模块
    执行完test.php后清理变量和内存
调用各个扩展的MSHUTDOWN 关闭模块
停止PHP执行

以上是一个简单的执行流程,下面做一些补充。

PHP在调用每个模块的模块初始化前,会有一个初始化的过程,包括:

###初始化若干全局变量 大多数情况下是将其设置为NULL。

###初始化若干常量 这里的常量是PHP自身的一些常量。

###初始化Zend引擎和核心组件 这里的初始化操作包括内存管理初始化、全局使用的函数指针初始化,对PHP源文件进行词法分析、语法分析、中间代码执行的函数指针的赋值,初始化若干HashTable(比如函数表,常量表等等),为ini文件解析做准备,为PHP源文件解析做准备,注册内置函数、标准常量、GLOBALS全局变量等

###解析php.ini 读取php.ini文件,设置配置参数,加载zend扩展并注册PHP扩展函数。

###全局操作函数的初始化 初始化在用户空间所使用频率很高的一些全局变量,如:$_GET、$_POST、$_FILES 等。

###初始化静态构建的模块和共享模块(MINIT) 初始化默认加载的模块。 模块初始化执行操作: 将模块注册到已注册模块列表 将每个模块中包含的函数注册到函数表

###禁用函数和类 会调用zend_disable_function函数将PHP的配置文件中的disable_functions变量代表的函数从CG(function_table)函数表中删除。

###激活Zend引擎 使用init_compiler函数来初始化编译器。

###激活SAPI 使用sapi_activate函数来初始化SG(sapi_headers)和SG(request_info),并且针对HTTP请求的方法设置一些内容。

###环境初始化 初始化在用户控件需要用到的一些环境变量。包括服务器环境、请求数据环境等。

###模块请求初始化 PHP调用zend_activate_modules函数遍历注册在module_registry变量中的所有模块,调用其RINIT方法方法实现模块的请求初始化操作。

在处理了文件相关的内容后,PHP会调用php_request_startup做请求初始化操作:

激活Zend引擎
激活SAPI
环境初始化
模块请求初始化

##代码的运行 以上所有准备工作完成后,就开始执行PHP程序。PHP通过zend_compile_file做词法分析、语法分析和中间代码生成操作,返回此文件的所有中间代码。如果解析的文件有生成有效的中间代码,则调用zend_excute执行中间代码。。如果在执行过程中出现异常并且用户有定义对这些异常的处理,则调用这些异常处理函数。在所有的操作都处理完后,PHP通过EG(return_value_ptr_ptr)返回结果。

##DEACTIVATION(关闭请求) PHP关闭请求的过程是一个若干个关闭操作的集合,这个集合存在于php_request_shutdown函数中。这个包括:

  • 调用所有通过register_shutdown_function()注册的函数。这些在关闭时调用的函数是在用户空间添加进来的。
  • 执行所有可用的__destruct函数。这里的析构函数包括在对象池(EG(objects_store)中的所有对象的析构函数以及EG(symbol_table)中各个元素的析构方法。
  • 将所有的输出刷出去。
  • 发送HTTP应答头。
  • 销毁全局变量表(PG(http_globals))的变量。
  • 通过zend_deactivate函数,关闭词法分析器、语法分析器和中间代码执行器。
  • 调用每个扩展的post-RSHUTDOWN函数。只是基本每个扩展的post_deactivate_func函数指针都是NULL。 关闭SAPI,通过sapi_deactivate销毁SG(sapi_headers)、SG(request_info)等的内容。
  • 关闭流的包装器、关闭流的过滤器。
  • 关闭内存管理。
  • 重新设置最大执行时间

##结束 PHP结束一个进程是,会调用sapi_flush函数将最后的内容刷新出去。然后调用zend_shutdown函数关闭Zend引擎。

参考:http://www.php-internals.com/book/

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