php的執行原理與流程的圖文程式碼詳解

簡介

　　先看看下面這個過程：
　　• 我們從未手動開啟過PHP的相關進程，它是隨著Apache的啟動而運行的；
　　• PHP透過mod_php5.so模組和Apache相連（具體說來是SAPI，即伺服器應用程式介面）；
　　• PHP總共有三個模組：核心、Zend引擎、以及擴充層；
　　• PHP核心用來處理請求、檔案流、錯誤處理等相關操作；
　　• Zend引擎（ZE）用以將原始檔案轉換成機器語言，然後在虛擬機器上執行它;
　　•擴展層是一組函數、類別庫和流，PHP使用它們來執行一些特定的操作。例如，我們需要mysql擴展來連接MySQL資料庫；
　　• 當ZE執行程式時可能會需要連接若干擴展，這時 ZE將控制權交給擴展，等處理完特定任務後再返還；
　　•最後，ZE將程式運行結果傳回PHP內核，它再將結果傳送給SAPI層，最後輸出到瀏覽器上。
　　深入探討
　　等等，沒有這麼簡單。以上過程只是個簡略版，讓我們再深入挖掘一下，看看幕後還發生了些什麼。
　　• Apache啟動後，PHP解釋程式也隨之啟動；
　　• PHP的啟動過程有兩步驟；
　　• 第一步是初始化一些環境變量，這將在整個SAPI生命週期中發生作用;
　　• 第二步是產生只針對目前請求的一些變數設定。

PHP啟動第一步

　　不清楚什麼第一第二步是什麼？別擔心，我們接下來詳細討論一下。讓我們先來看看第一步，也是最主要的一步。要記住的是，第一步的操作在任何請求到達之前就發生了。
　　• 啟動Apache後，PHP解釋程式也隨之啟動；
　　• PHP呼叫各個擴充功能的MINIT方法，從而使這些擴充切換到可用狀態。看看php.ini檔案裡開啟了哪些擴充；
　　• MINIT的意思是「模組初始化」。各個模組都定義了一組函數、類別庫等用以處理其他請求。
　　一個典型的MINIT方法如下：

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

PHP啟動第二步驟

　　• 當一個頁面請求發生時，SAPI層將控制權交給PHP層。於是PHP設定了回覆本次請求所需的環境變數。同時，它也建立一個變數表，用來存放執行過程中產生的變數名稱和值。
　　• PHP呼叫各個模組的RINIT方法，即「請求初始化」。一個經典的例子是Session模組的RINIT，如果在php.ini中啟用了Session模組，那麼在呼叫該模組的RINIT時就會初始化$_SESSION變量，並將相關內容讀入；
　　• RINIT方法可以看作是一個準備過程，在程式執行之間就會自動啟動。
　　一個典型的RINIT方法如下：

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

PHP關閉第一步

如同PHP啟動一樣，PHP的關閉也分兩步：
　　• 一旦頁面執行完畢（無論是執行到了檔案結尾或用exit或die函數中止），PHP就會啟動清理程式。它會依序呼叫各個模組的RSHUTDOWN方法。
　　• RSHUTDOWN用以清除程式運行時產生的符號表，也就是對每個變數呼叫unset函數。
　　一個典型的RSHUTDOWN方法如下：

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

PHP關閉第二步

最後，所有的請求都已處理完畢，SAPI也準備關閉了，PHP開始執行第二步:
　　• PHP呼叫每個擴充的MSHUTDOWN方法，這是各個模組最後一次釋放記憶體的機會。
　　一個典型的RSHUTDOWN方法如下：

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

這樣，整個PHP生命週期就結束了。要注意的是，只有在伺服器沒有請求的情況下才會執行「啟動第一步」和「關閉第二步」。
　　下面的是用一些圖示來說明的！

PHP底層工作原理

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　　從圖上可以看出，php從下到上是一個4層體系
　　①Zend引擎
　　Zend整體用純c實現，是php的核心部分，它將將php程式碼翻譯（詞法、語法php程式碼解析等一系列編譯過程）為可執行opcode的處理並實現相應的處理方法、實現了基本的資料結構（如hashtable、oo）、記憶體分配及管理、提供了相應的api方法供外部調用，是一切的核心，所有的外圍功能均圍繞著zend實現。
　　②Extensions
　　圍繞著zend引擎，extensions透過元件式的方式提供各種基礎服務，我們常見的各種內建函數（如array系列）、標準函式庫等都是透過extension來實現，使用者也可以依需求實作自己的extension以達到功能擴充、效能最佳化等目的（如貼吧正在使用的php中間層、富文本解析就是extension的典型應用）。
　　③Sapi
　　Sapi全名為Server Application Programming Interface，也就是服務端應用程式接口，sapi透過一系列鉤子函數，使得php可以和外圍交互數據，這是php非常優雅和成功的一個設計，透過sapi成功的將php本身和上層應用解耦隔離，php可以不再考慮如何針對不同應用進行相容，而應用程式本身也可以針對自己的特點實現不同的處理方式。後面將在sapi章節中介紹
　　④上層應用
　　這就是我們平時編寫的php程序，透過不同的sapi方式得到各種各樣的應用模式，如透過webserver實現web應用、在命令列下以腳本方式運行等等。

構架思想：

引擎(Zend)+元件(ext)的模式降低內部耦合
　　中間層(sapi)隔絕web server和php
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　　如果php是一輛車，那麼
　　車的框架就是php本身
Zend是車的引擎（引擎）
　　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程式的執行就是汽車跑在公路上。
　　因此，我們需要：性能優異的引擎+適當的車輪+正確的跑道

Apache和php的關係

Apache對於php的解析，就是透過眾多Module中的php Module來完成的。

　　把php最終整合到Apache系統中，還需要對Apache進行一些必要的設定。這裡，我們就以php的mod_php5 SAPI運行模式為例進行講解，至於SAPI這個概念後面我們還會詳細講解。
　　假定我們安裝的版本是Apache2 和Php5，那麼需要編輯Apache的主設定檔http.conf，在其中加入下面的幾行內容：
　　Unix/Linux環境下：
　mod_php5.so
　　AddType application/x-httpd-php .php
　　註：其中modules/mod_php5.so 是X系統環境下mod_php5.so檔案的安裝位置。
　　Windows環境下：
　　LoadModule php5_module d:/php/php5apache2.dll
　　AddType application/x-httpd-php .php
　註：其中dap:25 是在Windowsd環境下php5apache2.dll檔案的安裝位置。
　　這兩項配置就是告訴Apache Server，以後收到的Url用戶請求，凡是以php作為後綴，就需要呼叫php5_module模組（mod_php5.so/ php5apache2.dll）進行處理。

Apache的生命週期

Apach的請求處理流程

Apache請求處理循環詳解

　Apache請求處理循環的11個階段都做了哪些事情？
　　1、Post-Read-Request階段
　　在正常請求處理流程中，這是模組可以插入鉤子的第一個階段。對於那些想很早進入處理請求的模組來說，這個階段可以被利用。
　　2、URI Translation階段
　　Apache在本階段的主要工作：將要求的URL對應到本機檔案系統。模組可以在這階段插入鉤子，執行自己的映射邏輯。 mod_alias就是利用這個階段來運作的。
　　3、Header Parsing階段
　　Apache在本階段的主要工作：檢查請求的頭部。由於模組可以在請求處理流程的任何一個點上執行檢查請求頭部的任務，因此這個鉤子很少被使用。 mod_setenvif就是利用這個階段工作的。
　　4、Access Control階段
　　Apache在本階段的主要工作：根據設定檔檢查是否允許存取請求的資源。 Apache的標準邏輯實作了允許和拒絕指令。 mod_authz_host就是利用這個階段運作的。
　　5、Authentication階段
　　Apache在本階段的主要工作：依照設定檔設定的策略對使用者進行認證，並設定使用者名稱區域。模組可以在這階段插入鉤子，實現一個認證方法。
　　6、Authorization階段
　　Apache在本階段的主要工作：根據設定檔檢查是否允許認證過的使用者執行請求的操作。模組可以在這階段插入鉤子，實作一個使用者權限管理的方法。
　　7、MIME Type Checking階段
　　Apache在本階段的主要工作：根據請求資源的MIME類型的相關規則，判定將要使用的內容處理函數。標準模組mod_negotiation和mod_mime實現了這個鉤子。
　　8、FixUp階段
　　這是一個通用的階段，允許模組在內容產生器之前，運行任何必要的處理流程。和Post_Read_Request類似，這是一個能夠捕捉任何資訊的鉤子，也是最常使用的鉤子。
　　9、Response階段
　　Apache在本階段的主要工作：產生傳回客戶端的內容，負責傳送一個適當的回應給客戶端。這個階段是整個處理流程的核心部分。
　　10、Logging階段
　　Apache在本階段的主要工作：在回覆已傳送給客戶端之後記錄交易。模組可能修改或替換Apache的標準日誌記錄。
　　11、CleanUp階段
　　Apache在本階段的主要工作：清理本次請求事務處理完成之後遺留的環境，例如文件、目錄的處理或Socket的關閉等等，這是Apache一次請求處理的最後一個階段。

LAMP架構

　從下往上四層：
　　①liunx 屬於作業系統的底層
　　②apache伺服器，屬於次伺服器，溝通linux和PHP
　　③php:屬於服務端程式語言，透過php_module 模組和apache關聯
　　④mysql和其他web服務：屬於應用服務，透過PHP的Extensions外掛模組和mysql關聯

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