PHP7 底層運行機制

PHP7 代碼執行過程

PHP 是解釋型語言，其執行過程需先編譯成中間代碼，再經由特定的虛擬機，翻譯成特定的指令被執行。其執行過程以下：

PHP 代碼 => Token => 抽象語法數 => Opcodes => 執行

以上過程具體以下：

• 源代碼經過詞法分析獲得 Token

Token 是 PHP 代碼被切割成的有意義的標識。PHP7 一共有 137 種 Token，在zend_language_parser.h 文件中作了定義。

• 基於語法分析器將 Token 轉換成抽象語法樹（AST）

Token 就是一個個的詞塊，可是單獨的詞塊不能表達完整的語義，還須要藉助必定的規則進行組織串聯。因此就須要語法分析器根據語法匹配Token，將 Token 進行串聯。語法分析器串聯完 Token 後的產物就是抽象語法樹（AST，Abstract Syntax Tree）。
AST 是 PHP7 版本的新特性，以前版本的 PHP 代碼的執行過程當中是沒有生成 AST 這一步的。它的做用主要是實現了PHP編譯器和解釋器的解耦，提高了可維護性。

• 將語法樹轉換成 Opcode

須要將語法樹轉換成Opcode，才能被引擎直接執行。

• 執行 Opcodes

opcodes 是 opcode 的集合形式，是 PHP 執行過程當中的中間代碼。PHP工程優化措施中有一個比較常見的「開啓 opcache」，指的技術這裏將 opcodes 進行緩存。經過省去從源碼到 opcode 的階段，引擎直接執行緩存好的 opacode，以提高性能。

PHP7 內核架構

• zend引擎

詞法/語法分析、AST編譯和 opcodes 的執行均在 Zend 引擎中實現。此外，PHP的變量設計、內存管理、進程管理等也在引擎層實現。

• PHP層

zend 引擎爲 PHP 提供基礎能力，而來自外部的交互則須要經過 PHP 層來處理。

• SAPI

server API 的縮寫，其中包含了場景的 cli SAPI 和 fpm SAPI。只要遵照定義好的 SAPI 協議，外部模塊即可與PHP完成交互。

• 擴展部分

依據 zend 引擎提供的核心能力和接口規範，能夠進行開發擴展。

PHP 7 源碼結構

php 7 的源碼主要目錄有：sapi 、Zend、main、ext 和 TSRM 這幾個。

• sapi目錄

sapi目錄是對輸入和輸出層的抽象，是PHP提供對外服務的規範。

幾種經常使用的 SAPI：

1）apache2handler: Apache 擴展，編譯後生成動態連接庫，配置到Apache下。當有 http 請求到 Apache 時，根據配置會調用此動態連接庫來執行PHP代碼，完成與PHP的交互。

2）cgi-fcgi: 編譯後生成支持 CGI 協議的可執行程序，webserver（如NGINX）經過 CGI 協議把請求傳給CGI進程，CGI 進程根據請求執行相應代碼後將執行結果返回給 webserver。

3）fpm-fcgi: fpm是 FastCGI 進程管理器。以 NGINX 服務器爲例，當有請求發送到 NGINX 服務器，NGINX 按照 FastCGI 協議把請求交給 php-fpm 進程處理。

4）cli: PHP的命令行交互接口

• Zend 目錄

Zend 目錄是 PHP 的核心代碼。PHP中的內存管理，垃圾回收、進程管理、變量、數組實現等均在該目錄的源碼裏。

• main 目錄

main目錄是SAPI層和Zend層的黏合劑。Zend 層實現了 PHP 腳本的編譯和執行，sapi 層實現了輸入和輸出的抽象，main目錄則在它們中間起着承上啓下的做用。承上，解析 SAPI 的請求，分析要執行的腳本文件和參數；啓下，調用 zend 引擎以前，完成必要的模塊初始化等工做。

• ext目錄

ext 是 PHP 擴展相關的目錄，經常使用的 array、str、pdo 等系列函數都在這裏定義。

• TSRM

TSRM（Thread Safe Resource Manager）——線程安全資源管理器， 是用來保證資源共享的安全。

參考 《PHP7 底層設計與源碼解析》