php底層之php生命週期詳解

本文主要和大家分享php底層之php生命週期詳解，希望能幫助大家。

1、PHP的運作模式：

    PHP兩種運作模式分別是WEB模式、CLI模式。 無論哪種模式，PHP工作原理都是一樣的，作為一種SAPI運作。

1、當我們在終端機敲入php這個指令的時候，它使用的是CLI。

它就像一個web伺服器一樣來支援php完成這個請求，請求完成後再重新把控制權交給終端機。

2、當使用Apache或別web伺服器作為宿主時，當一個請求到來時，PHP會來支援完成這個請求。一般有：

    多行程(通常編譯為apache的模組來處理PHP請求)

########### ###    多執行緒模式#########2、一切的開始: SAPI介面######    通常我們寫php Web程式都是透過Apache或Nginx這類Web伺服器來測試腳本. 或者在命令列下透過php程式來執行PHP腳本. 執行完成腳本後，伺服器應答，瀏覽器顯示應答資訊,或在命令結束後在標準輸出顯示內容. 我們很少關心PHP解釋器在哪裡. 雖然透過Web伺服器和命令列程式執行腳本看起來很不一樣. 實際上她們的工作是一樣的. 命令列程式和Web程式類似, 命令列參數傳遞給要執行的腳本,相當於透過url 請求一個PHP頁面. 腳本戳裡完成後回傳回應結果,只不過命令列回應的結果是顯示在終端機上.腳本執行的開始都是透過SAPI介面進行的. ##### ########        1)、啟動apache###：######當給定的SAPI啟動時，例如在對/usr/local/apache/bin/apachectl start的回應中，PHPstart由初始化其核心子系統開始。在接近啟動例程的末尾，它會載入每個擴充功能的程式碼並呼叫其模組初始化例程（MINIT）。這使得每個擴充功能可以初始化內部變數、分配資源、註冊資源處理器，以及向ZE註冊自己的函數，以便於腳本呼叫這其中的函數時候ZE知道要執行哪些程式碼。 ######

       2)、請求處理初始化：接下來，PHP等待SAPI層請求要處理的頁面。對於CGI或CLI等SAPI，這將立刻發生且只發生一次。對於Apache、IIS或其他成熟的web伺服器SAPI，每次遠端使用者要求頁面時都會發生，因此重複很多次，也可能並發。不管請求如何產生，PHP開始於要求ZE建立腳本的運行環境，然後呼叫每個擴充的請求初始化 （RINIT）函數。 RINIT使得擴展有機會設定特定的環境變量，根據請求分配資源，或執行其他任務，如審核。 session擴充中有個RINIT作用的典型範例，如果啟用了session.auto_start選項，RINIT將自動觸發用戶空間的session_start()函數以及預組裝$_SESSION變數。

      3)、執行php程式碼： 一旦請求被初始化了，ZE開始接手控制權，將PHP腳本翻譯成符號，最終形成操作碼並逐步執行之。如任一操作碼需要呼叫擴充的函數，ZE將會把參數綁定到該函數，並且暫時交出控制權直到函數運行結束。

       4)、腳本結束：腳本運行結束後，PHP調用每個擴充功能的請求關閉（RSHUTDOWN）函數以執行最後的清理工作（如將session變數存入磁碟） 。接下來，ZE執行清理過程（垃圾收集）－有效地對先前的請求期間所用到的每個變數執行unset()。

       5)、sapi關閉：一旦完成，PHP繼續等待SAPI的其他文件請求或關閉訊號。 對於CGI和CLI等SAPI，沒有“下一個請求”，所以SAPI立刻開始關閉。關閉期間，PHP再次遍歷每個擴展，呼叫其模組關閉（MSHUTDOWN）函數，並最終關閉自己的核心子系統。

       簡單的過程如下：

      1. PHP是隨著Apache的啟動而運作的；
      2. PHP透過modphp_55 .so模組和Apache相連（具體來說是SAPI，即伺服器應用程式介面）；
      3. PHP總共有三個模組：核心、Zend引擎、以及擴充層；
      4. PHP核心用來處理請求、文件流、錯誤處理等相關操作；
      5. Zend引擎（ZE）用以將源文件轉換成機器語言，然後在虛擬機上運行它；
      6. 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擴充來連接MySQL資料庫；
      7. 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；
8. 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。

3、PHP的開始和結束階段

開始階段有兩個過程：

     第一個過程：apache啟動的過程，即在任何請求到達之前就發生。是在整個SAPI生命週期內(例如Apache啟動以後的整個生命週期內或者命令列程序整個執行過程中)的開始階段(MINIT),該階段只進行一次.。啟動Apache後，PHP解譯程式也隨之啟動； PHP呼叫各個擴充（模組）的MINIT方法，讓這些擴充切換到可用狀態。看看php.ini檔案裡打開了哪些擴充； 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。  模組在這個階段可以進行一些初始化工作,例如註冊常數, 定義模組使用的類別等等.典型的的模組回呼函數MINIT方法如下：

PHP_MINIT_FUNCTION(myphpextension) { /* Initialize functions, classes etc */ }
{
    // 注册常量或者类等初始化操作
    return SUCCESS; 
}

     第二個程序發生在請求階段,當一個頁面請求發生時.則在每次請求之前都會進行初始化過程(RINIT請求開始).

請求到達之後，SAPI層將控制權交給PHP層，PHP初始化本次請求執行腳本所需的環境變數,例如建立一個執行環境,包括保存php運行過程中變數名稱和變數值內容的符號表. 以及目前所有的函數以及類別等資訊的符號表.例如是Session模組的RINIT，如果在php.ini中啟用了Session 模組，那在呼叫該模組的RINIT時就會初始化$_SESSION變量，並將相關內容讀入；  然後PHP會呼叫​​所有模組RINIT函數,即「請求初始化」。  在這個階段各個模組也可以執行一些相關的操作, 模組的RINIT函數和MINIT函數類似 ，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。

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下处理请求所花费的时间了
    return SUCCESS; 
}

結束階段分為兩個環節：

請求處理完後就進入了結束階段, 一般腳本執行到末尾或者通過調用exit()或者die()函數,PHP都將進入結束階段. 和開始階段對應,結束階段也分為兩個環節,一個在請求結束後(RSHUWDOWN ),一個在SAPI生命週期結束時(MSHUTDOWN).

第一個環節：請求處理完後結束階段：請求處理完後就進入了結束階段，PHP就會啟動清理程式。它會依序呼叫各個模組的RSHUTDOWN方法。 RSHUTDOWN用於清除程式運行時所產生的符號表，也就是對每個變數呼叫unset函數。典型的RSHUTDOWN方法如下：

PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(myphpextension)
{
    // 例如记录请求结束时间, 并把相应的信息写入到日至文件中.
    return SUCCESS; 
}

#第二個環節：最後，所有的請求都已處理完畢，SAPI也準備關閉了， 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。 （這個是對於CGI和CLI等SAPI，沒有“下一個請求”，所以SAPI立刻開始關閉。 ）

典型的RSHUTDOWN方法如下：

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

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」。

SAPI運作PHP都經過以下幾個階段:
       1、模組初始化階段(Module init)     ：
           即為每個拓展原始碼中所呼叫的PHP_MINIT_FUNCTION中的方法初始化模組,進行一些模組所需變數的申請,記憶體分配等。
        2、請求初始化階段(Request init)  ：
           即接受至客戶端的請求後呼叫每個拓展的PHP_RINIT_FUNCS腳本中的執行方法,初始化每個拓展的執行方法,初始化每個拓展的執行方法環境。
        3、執行PHP腳本
        4、請求結束(Request Shutdown) ：
  請求結束(Request Shutdown) 
：         每個拓展的PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION方法清理請求現場,並且ZE開始回收變數和記憶體。         5、
關閉模組(Module shutdown) 

    ：

           Web伺服器與退出指令行腳本執行完碼#WN 命令拓展源中的方法拓展來源中的差分或退出指令行腳本執行完碼#H_MS #4.單一進程SAPI生命週期

CLI/CGI模式的PHP屬於單一進程的SAPI模式。這類的請求在處理一次請求後就關閉。也就是只會經過以下幾個環節： 開始 - 請求開始 - 請求關閉 - 結束 SAPI介面實作就完成了其生命週期。所示：

                                      

#)模組來處理PHP請求。 Apache一般會採用多進程模式， Apache啟動後會

fork出多個子進程，每個進程的記憶體空間獨立，每個子進程都會經過開始和結束環節， 不過每個進程的開始階

段只在進程fork出來以來後進行，在整個進程的生命週期內可能會處理多個請求。 只有在Apache關閉或進程

被结束之后才会进行关闭阶段，在这两个阶段之间会随着每个请求重复请求开始-请求关闭的环节。

如图所示：

6、多线程的SAPI生命周期

多线程模式和多进程中的某个进程类似，不同的是在整个进程的生命周期内会并行的重复着 请求开始-请求关闭的环节.

在这种模式下，只有一个服务器进程在运行着，但会同时运行很多线程，这样可以减少一些资源开销，向Module init和Module shutdown就只需要运行一遍就行了，一些全局变量也只需要初始化一次，因为线程独具的特质，使得各个请求之间方便的共享一些数据成为可能。

多线程工作方式如下图

7、Apache一般使用多进程模式prefork

在linux下使用#http –l 命令可以查看当前使用的工作模式。也可以使用#apachectl -l命令。
看到的prefork.c，说明使用的prefork工作模式。

prefork 进程池模型，用在 UNIX 和类似的系统上比较多，主要是由于写起来方便，也容易移植，还不容易出问题。要知道，如果采用线程模型的话，用户线程、内核线程和混合型线程有不同的特性，移植起来就麻烦。prefork 模型，即预先 fork() 出来一些子进程缓冲一下，用一个锁来控制同步，连接到来了就放行一个子进程，让它去处理。

    prefork MPM 使用多个子进程，每个子进程只有一个线程。每个进程在某个确定的时间只能维持一个连接。在大多数平台上，Prefork MPM在效率上要比Worker MPM要高，但是内存使用大得多。prefork的无线程设计在某些情况下将比worker更有优势：他能够使用那些没有处理好线程安全的第三方模块，并 且对于那些线程调试困难的平台而言，他也更容易调试一些。

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