詳解PHP的執(zhí)行原理和流程

簡(jiǎn)介

先看看下面這個(gè)過程：
• 我們從未手動(dòng)開啟過PHP的相關(guān)進(jìn)程，它是隨著Apache的啟動(dòng)而運(yùn)行的；
• PHP通過mod_php5.so模塊和Apache相連（具體說來是SAPI，即服務(wù)器應(yīng)用程序編程接口）；
• PHP總共有三個(gè)模塊：內(nèi)核、Zend引擎、以及擴(kuò)展層；
• PHP內(nèi)核用來處理請(qǐng)求、文件流、錯(cuò)誤處理等相關(guān)操作；
• Zend引擎（ZE）用以將源文件轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言，然后在虛擬機(jī)上運(yùn)行它；
• 擴(kuò)展層是一組函數(shù)、類庫和流，PHP使用它們來執(zhí)行一些特定的操作。比如，我們需要mysql擴(kuò)展來連接MySQL數(shù)據(jù)庫；
• 當(dāng)ZE執(zhí)行程序時(shí)可能會(huì)需要連接若干擴(kuò)展，這時(shí)ZE將控制權(quán)交給擴(kuò)展，等處理完特定任務(wù)后再返還；
• 最后，ZE將程序運(yùn)行結(jié)果返回給PHP內(nèi)核，它再將結(jié)果傳送給SAPI層，最終輸出到瀏覽器上。
深入探討
等等，沒有這么簡(jiǎn)單。以上過程只是個(gè)簡(jiǎn)略版，讓我們?cè)偕钊胪诰蛞幌?，看看幕后還發(fā)生了些什么。
• Apache啟動(dòng)后，PHP解釋程序也隨之啟動(dòng)；
• PHP的啟動(dòng)過程有兩步；
• 第一步是初始化一些環(huán)境變量，這將在整個(gè)SAPI生命周期中發(fā)生作用；
• 第二步是生成只針對(duì)當(dāng)前請(qǐng)求的一些變量設(shè)置。

PHP啟動(dòng)第一步

不清楚什么第一第二步是什么？別擔(dān)心，我們接下來詳細(xì)討論一下。讓我們先看看第一步，也是最主要的一步。要記住的是，第一步的操作在任何請(qǐng)求到達(dá)之前就發(fā)生了。
• 啟動(dòng)Apache后，PHP解釋程序也隨之啟動(dòng)；
• PHP調(diào)用各個(gè)擴(kuò)展的MINIT方法，從而使這些擴(kuò)展切換到可用狀態(tài)?？纯磒hp.ini文件里打開了哪些擴(kuò)展吧；
• MINIT的意思是“模塊初始化”。各個(gè)模塊都定義了一組函數(shù)、類庫等用以處理其他請(qǐng)求。
一個(gè)典型的MINIT方法如下：

PHP_MINIT_FUNCTION(extension_name){  
/* Initialize functions, classes etc */  
}

PHP啟動(dòng)第二步

• 當(dāng)一個(gè)頁面請(qǐng)求發(fā)生時(shí)，SAPI層將控制權(quán)交給PHP層。于是PHP設(shè)置了用于回復(fù)本次請(qǐng)求所需的環(huán)境變量。同時(shí)，它還建立一個(gè)變量表，用來存放執(zhí)行過程中產(chǎn)生的變量名和值。
• PHP調(diào)用各個(gè)模塊的RINIT方法，即“請(qǐng)求初始化”。一個(gè)經(jīng)典的例子是Session模塊的RINIT，如果在php.ini中啟用了Session模塊，那在調(diào)用該模塊的RINIT時(shí)就會(huì)初始化$_SESSION變量，并將相關(guān)內(nèi)容讀入；
• RINIT方法可以看作是一個(gè)準(zhǔn)備過程，在程序執(zhí)行之間就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。
一個(gè)典型的RINIT方法如下：

PHP_RINIT_FUNCTION(extension_name) {  
/* Initialize session variables, pre-populate variables, redefine global variables etc */  
}  

PHP關(guān)閉第一步

如同PHP啟動(dòng)一樣，PHP的關(guān)閉也分兩步：
• 一旦頁面執(zhí)行完畢（無論是執(zhí)行到了文件末尾還是用exit或die函數(shù)中止），PHP就會(huì)啟動(dòng)清理程序。它會(huì)按順序調(diào)用各個(gè)模塊的RSHUTDOWN方法。
• RSHUTDOWN用以清除程序運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的符號(hào)表，也就是對(duì)每個(gè)變量調(diào)用unset函數(shù)。
一個(gè)典型的RSHUTDOWN方法如下：

PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(extension_name) {  
/* Do memory management, unset all variables used in the last PHP call etc */  
}  

PHP關(guān)閉第二步

最后，所有的請(qǐng)求都已處理完畢，SAPI也準(zhǔn)備關(guān)閉了，PHP開始執(zhí)行第二步：
• PHP調(diào)用每個(gè)擴(kuò)展的MSHUTDOWN方法，這是各個(gè)模塊最后一次釋放內(nèi)存的機(jī)會(huì)。
一個(gè)典型的RSHUTDOWN方法如下：

PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(extension_name) {  
/* Free handlers and persistent memory etc */  
}  

這樣，整個(gè)PHP生命周期就結(jié)束了。要注意的是，只有在服務(wù)器沒有請(qǐng)求的情況下才會(huì)執(zhí)行“啟動(dòng)第一步”和“關(guān)閉第二步”。
下面的是用一些圖示來說明的！

PHP底層工作原理

從圖上可以看出，php從下到上是一個(gè)4層體系

①Zend引擎

Zend整體用純c實(shí)現(xiàn)，是php的內(nèi)核部分，它將php代碼翻譯（詞法、語法解析等一系列編譯過程）為可執(zhí)行opcode的處理并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的處理方法、實(shí)現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如hashtable、oo）、內(nèi)存分配及管理、提供了相應(yīng)的api方法供外部調(diào)用，是一切的核心，所有的外圍功能均圍繞zend實(shí)現(xiàn)。

②Extensions

圍繞著zend引擎，extensions通過組件式的方式提供各種基礎(chǔ)服務(wù)，我們常見的各種內(nèi)置函數(shù)（如array系列）、標(biāo)準(zhǔn)庫等都是通過extension來實(shí)現(xiàn)，用戶也可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)自己的extension以達(dá)到功能擴(kuò)展、性能優(yōu)化等目的（如貼吧正在使用的php中間層、富文本解析就是extension的典型應(yīng)用）。

③Sapi

Sapi全稱是Server Application Programming Interface，也就是服務(wù)端應(yīng)用編程接口，sapi通過一系列鉤子函數(shù)，使得php可以和外圍交互數(shù)據(jù)，這是php非常優(yōu)雅和成功的一個(gè)設(shè)計(jì)，通過sapi成功的將php本身和上層應(yīng)用解耦隔離，php可以不再考慮如何針對(duì)不同應(yīng)用進(jìn)行兼容，而應(yīng)用本身也可以針對(duì)自己的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不同的處理方式。后面將在sapi章節(jié)中介紹

④上層應(yīng)用

這就是我們平時(shí)編寫的php程序，通過不同的sapi方式得到各種各樣的應(yīng)用模式，如通過webserver實(shí)現(xiàn)web應(yīng)用、在命令行下以腳本方式運(yùn)行等等。

構(gòu)架思想

引擎(Zend)+組件(ext)的模式降低內(nèi)部耦合
中間層(sapi)隔絕web server和php
****************************************************************
如果php是一輛車，那么
車的框架就是php本身
Zend是車的引擎（發(fā)動(dòng)機(jī)）
Ext下面的各種組件就是車的輪子
Sapi可以看做是公路，車可以跑在不同類型的公路上
而一次php程序的執(zhí)行就是汽車跑在公路上。
因此，我們需要：性能優(yōu)異的引擎+合適的車輪+正確的跑道

Apache和php的關(guān)系

Apache對(duì)于php的解析，就是通過眾多Module中的php Module來完成的。

把php最終集成到Apache系統(tǒng)中，還需要對(duì)Apache進(jìn)行一些必要的設(shè)置。這里，我們就以php的mod_php5 SAPI運(yùn)行模式為例進(jìn)行講解，至于SAPI這個(gè)概念后面我們還會(huì)詳細(xì)講解。
假定我們安裝的版本是Apache2 和 Php5，那么需要編輯Apache的主配置文件http.conf，在其中加入下面的幾行內(nèi)容：
Unix/Linux環(huán)境下：
LoadModule php5_module modules/mod_php5.so
AddType application/x-httpd-php .php
注：其中modules/mod_php5.so 是X系統(tǒng)環(huán)境下mod_php5.so文件的安裝位置。
Windows環(huán)境下：
LoadModule php5_module d:/php/php5apache2.dll
AddType application/x-httpd-php .php
注：其中d:/php/php5apache2.dll 是在Windows環(huán)境下php5apache2.dll文件的安裝位置。
這兩項(xiàng)配置就是告訴Apache Server，以后收到的Url用戶請(qǐng)求，凡是以php作為后綴，就需要調(diào)用php5_module模塊（mod_php5.so/ php5apache2.dll）進(jìn)行處理。

Apache的生命周期

Apach的請(qǐng)求處理流程

Apache請(qǐng)求處理循環(huán)詳解

Apache請(qǐng)求處理循環(huán)的11個(gè)階段都做了哪些事情呢？

1、Post-Read-Request階段

在正常請(qǐng)求處理流程中，這是模塊可以插入鉤子的第一個(gè)階段。對(duì)于那些想很早進(jìn)入處理請(qǐng)求的模塊來說，這個(gè)階段可以被利用。

2、URI Translation階段

Apache在本階段的主要工作：將請(qǐng)求的URL映射到本地文件系統(tǒng)。模塊可以在這階段插入鉤子，執(zhí)行自己的映射邏輯。mod_alias就是利用這個(gè)階段工作的。

3、Header Parsing階段

Apache在本階段的主要工作：檢查請(qǐng)求的頭部。由于模塊可以在請(qǐng)求處理流程的任何一個(gè)點(diǎn)上執(zhí)行檢查請(qǐng)求頭部的任務(wù)，因此這個(gè)鉤子很少被使用。mod_setenvif就是利用這個(gè)階段工作的。

4、Access Control階段

Apache在本階段的主要工作：根據(jù)配置文件檢查是否允許訪問請(qǐng)求的資源。Apache的標(biāo)準(zhǔn)邏輯實(shí)現(xiàn)了允許和拒絕指令。mod_authz_host就是利用這個(gè)階段工作的。

5、Authentication階段

Apache在本階段的主要工作：按照配置文件設(shè)定的策略對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證，并設(shè)定用戶名區(qū)域。模塊可以在這階段插入鉤子，實(shí)現(xiàn)一個(gè)認(rèn)證方法。

6、Authorization階段

Apache在本階段的主要工作：根據(jù)配置文件檢查是否允許認(rèn)證過的用戶執(zhí)行請(qǐng)求的操作。模塊可以在這階段插入鉤子，實(shí)現(xiàn)一個(gè)用戶權(quán)限管理的方法。

7、MIME Type Checking階段

Apache在本階段的主要工作：根據(jù)請(qǐng)求資源的MIME類型的相關(guān)規(guī)則，判定將要使用的內(nèi)容處理函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)模塊mod_negotiation和mod_mime實(shí)現(xiàn)了這個(gè)鉤子。

8、FixUp階段

這是一個(gè)通用的階段，允許模塊在內(nèi)容生成器之前，運(yùn)行任何必要的處理流程。和Post_Read_Request類似，這是一個(gè)能夠捕獲任何信息的鉤子，也是最常使用的鉤子。

9、Response階段

Apache在本階段的主要工作：生成返回客戶端的內(nèi)容，負(fù)責(zé)給客戶端發(fā)送一個(gè)恰當(dāng)?shù)幕貜?fù)。這個(gè)階段是整個(gè)處理流程的核心部分。

10、Logging階段

Apache在本階段的主要工作：在回復(fù)已經(jīng)發(fā)送給客戶端之后記錄事務(wù)。模塊可能修改或者替換Apache的標(biāo)準(zhǔn)日志記錄。

11、CleanUp階段

Apache在本階段的主要工作：清理本次請(qǐng)求事務(wù)處理完成之后遺留的環(huán)境，比如文件、目錄的處理或者Socket的關(guān)閉等等，這是Apache一次請(qǐng)求處理的最后一個(gè)階段。

LAMP架構(gòu)

從下往上四層：
①liunx 屬于操作系統(tǒng)的底層
②apache服務(wù)器，屬于次服務(wù)器，溝通linux和PHP
③php:屬于服務(wù)端編程語言，通過php_module 模塊 和apache關(guān)聯(lián)
④mysql和其他web服務(wù)：屬于應(yīng)用服務(wù)，通過PHP的Extensions外 掛模塊和mysql關(guān)聯(lián)

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