PHP7 为什么这么快?
- 全新的zval 更节约的空间,栈上分配内存
- zend_string 存储字符串的Hash值,数组查询的时候不需要进行Hash计算
- 在HashTable桶内直接存数据,减少了内存的申请次数,提升了cache命中率和内存访问速度
- zend_parse_parameters改为了宏实现,性能提升5%
- 增加opcode指令 call_user_function,is_init/string/array,strlen,defined函数变成opcode指令,速度更快
- 排序算法的改进
PHP7 架构
- Zend 引擎:Zend引擎为PHP提供了基础服务,包括词法分析 语法分析 ,AST抽象语法树编译 opcodes执行,PHP的变量设计、内存管理、进程管理。
- PHP层:绑定了SAPI层并处理与它的通信,它同时对safe_mode和open_basedir的检测提供一致的控制层,将fopen()、fread()和fwrite()等用户空间的函数与文件和网络I/O联系起来。
- SAPI:包括了cli fpm等,把接口对外接口都抽象出来,只要遵守SAPI协议便可以实现一个server。
- 拓展:zend 引擎提供了核心能力和接口规范,在此基础上可以开发拓展
PHP7执行流程
- 词法分析,把源代码切割成多个字符串单元(Token)
- 语法分析器把Token转换成AST抽象语法树
- 抽象语法树转换成opcodes(opcode指令集合)
- 虚拟机解释执行执行opcodes(opcode是一组指令标识,对应handler处理函数)
执行实例
词法分析
<?php
echo "Hello world";
切割成了4部分
<?php => #define T_OPEN_TAG 379
echo => #define T_ECHO 328
空格 => #define T_WHITESPACE 382
"hello world" => #define T_CONSTANT_ENCAPSED_STRING 323
语法分析
opcodes
opcode是PHP执行过程中的中间代码,生成后由虚拟机执行,生成的opcode是类似下面的样子
line op
1 ECHO
2 RETURN
源码中对应的opcode及handler
ZEND_ECHO // handler:ZEND_ECHO_SPEC_CONST_HANDLER 实现的功能是输出"hello world"
ZEND_RETURN // handler:ZEND_RETURN_SPEC_CONST_HANDLER
PHP 生命周期
CLI生命周期
- php_module_startup:注册全局变量GPC等,加载内部拓展和外部拓展。
- php_request_startup:重置垃圾回收器,初始化执行器,初始化扫描器,设置超时时间等。
- php_execute_script
=> compile_file
=> open_file_for_scanning(读取PHP代码内容,并使词法分析指针指向第一个位置)
=> zendparse(词法分析语法分析后生成AST) => init_op_array(初始化op_array)
=> zend_compile_top_stmt(把AST转为op_array)
=> pass_two(设置op_array对应的zend虚拟机handler)
=> 生成op_array
=> zend_execute(zend虚拟机中执行op_array)
- php_request_shutdown:调用所有关闭函数,调用所有析构函数,输出缓冲区内容,重置最大执行时间,关闭输出层(HTTP头等),释放所有request的全局变量
- php_module_shutdown:调用module对应的flush函数,清理持久化的符号表,销毁全局变量,关闭所有拓展,关闭内存管理,关闭输出output,析构垃圾回收
FPM模式的生命周期
- FPM跟CLI模式不同的是,FPM是常驻内存的,所以php_module_startup只在启动进程的时候做一次初始化,对应的php_module_shutdown也只做一次。
- 进入循环,调用fcgi_accept_request(accept) 阻塞等待,如果请求进来,则进入php_request_startup,初始化请求,同时加了锁来防止惊群效应
fcgi.c
...
FCGI_LOCK(req->listen_socket);
req->fd = accept(listen_socket, (struct sockaddr *)&sa, &len);
FCGI_UNLOCK(req->listen_socket);
引用
- PHP7的性能优化总结 https://blog.csdn.net/eebaicai/article/details/83629547
- PHP扩展与Zend扩展区别 http://yangxikun.github.io/php/2016/07/10/php-zend-extension.html
- 《PHP7 底层设计与源码实现》 陈雷等