0x01 前言

最近写PHP代码比较多,也算不上什么精通,感觉要使用php就得知道这门语言的底层原理,这里决定了解一下PHP底层的工作原理。

0x02 什么是PHP

PHP是一种适用于Web开发的动态语言,是一个用C语言实现,包含大量组件的软件框架。狭义方面来说,可以说是个UI框架(用户界面,也可以说是UI模版(UI定义))

0x03 PHP设计理念与特点

  • 多进程模型:由于PHP是多进程模型,不同请求间互不干涉,这样保证了一个请求挂掉不会对全盘服务造成影响,当然,随着时代发展,PHP也早已支持多线程模型。
  • 弱类型语言:和C/C++、Java、C#等语言不同,PHP是一门弱类型语言。一个变量的类型并不是一开始就确定不变,运行中才会确定并可能发生隐式或显式的类型转换,这种机制的灵活性在web开发中非常方便、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。
  • 语法简单灵活,没有太多规范。

0x04 PHP核心架构

php四层体系如下:

从下到上的四层体系:

  • Zend引擎:Zend整体用C语言实现,是PHP的内核部分。它将PHP代码翻译,实现了基本的数据结构,内存分配机制及管理,提供了相应的api供外部调用,是一切的核心。
  • Extensions:围绕Zend引擎,extensions通过组件式的方式提供各种基础服务,我们常见的各种内置函数、标准库等都是通过 extension来实现,用户也可以根据需要实现自己的extension。
  • Sapi:Aerver Application Programming Interface,即服务端应用编程接口,是PHP和web server的中间层。Sapi通过钩子函数,使PHP能和外部交互数据,这也将PHP和上层应用解耦。
  • 上层应用:就是我们平时编写的PHP程序,通过不同的sapi方式得到各种各样的应用模式

这里有个很好的通俗比喻:如果PHP是一辆车,那么车的框架就是PHP本身,Zend是车的引擎(发动机),Extensions下面的各种组件就是车的轮子,Sapi可以看做是公路,车可以跑在不同类型的公路上,而一次PHP程序的执行就是汽车跑在公路上。因此,我们需要:性能优异的引擎+合适的车轮+正确的跑道。

0x05 Sapi

常见的Sapi有:

  • apache2handler:以apache作为webserver,采用mod_PHP模式运行时候的处理方式,也是现在应用最广泛的一种。
  • fast-cgi:这是webserver和PHP直接的另一种交互方式,也就是大名鼎鼎的fastcgi协议,在最近fastcgi+PHP得到越来越多的应用,也是异步webserver所唯一支持的方式。nginx就是通过php-fpm(fast-cgi)来解析php的。
  • cli:命令行调用的应用模式

0x06 PHP执行流程

拿到一段代码后,经过词法解析、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虚拟机顺次执行这些指令完成操作。PHP本身是用C实现的,因此最终调用的也是C的函数,实际上,我们可以把PHP看做一个C开发的软件。

PHP的执行的核心是翻译出来的一条一条指令,也即opcode。

Opcode是PHP程序执行的最基本单位。一个opcode由两个参数(op1,op2)、返回值和处理函数组成。PHP程序最终被翻译为一组opcode处理函数的顺序执行。

0x07 PHP变量

PHP是一门弱类型语言,本身不严格区分变量的类型。PHP变量可以分为简单类型(int、string、boolean)、集合类型(array、resource、object)和常量(const)。所有变量在底层都是同一种结构zval。

zval主要由三部分组成:

type:指定变量的类型
refcount&is_ref:用来实现引用计数
value:存储变量的实际数据(核心)。因为要存储多种类型,所以zvalue是一个union,也由此实现了弱类型。

0x08 相关文章

https://sphenginx.github.io/2016/07/11/php-theory/

https://seminelee.github.io/2017/11/19/php/

http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/102

具体内容可以参考上面几篇文章

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