詳解PHP的執行原理和流程

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通過mod_php5.so模塊和Apache相連(具體說來是SAPI,即服務器應用程序編程接口);
• PHP總共有三個模塊:內核、Zend引擎、以及擴展層;
• PHP內核用來處理請求、文件流、錯誤處理等相關操作;
• 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;
• 擴展層是一組函數、類庫和流,PHP使用它們來執行一些特定的操作。比如,我們需要mysql擴展來連接MySQL數據庫;
• 當ZE執行程序時可能會需要連接若幹擴展,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將程序運行結果返回給PHP內核,它再將結果傳送給SAPI層,最終輸出到瀏覽器上。
深入探討
等等,沒有這麼簡單。以上過程隻是個簡略版,讓我們再深入挖掘一下,看看幕後還發生瞭些什麼。
• Apache啟動後,PHP解釋程序也隨之啟動;
• PHP的啟動過程有兩步;
• 第一步是初始化一些環境變量,這將在整個SAPI生命周期中發生作用;
• 第二步是生成隻針對當前請求的一些變量設置。

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瞭。
• 啟動Apache後,PHP解釋程序也隨之啟動;
• PHP調用各個擴展的MINIT方法,從而使這些擴展切換到可用狀態。看看php.ini文件裡打開瞭哪些擴展吧;
• MINIT的意思是“模塊初始化”。各個模塊都定義瞭一組函數、類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

• 當一個頁面請求發生時,SAPI層將控制權交給PHP層。於是PHP設置瞭用於回復本次請求所需的環境變量。同時,它還建立一個變量表,用來存放執行過程中產生的變量名和值。
• PHP調用各個模塊的RINIT方法,即“請求初始化”。一個經典的例子是Session模塊的RINIT,如果在php.ini中啟用瞭Session模塊,那在調用該模塊的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,在程序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(無論是執行到瞭文件末尾還是用exit或die函數中止),PHP就會啟動清理程序。它會按順序調用各個模塊的RSHUTDOWN方法。
• RSHUTDOWN用以清除程序運行時產生的符號表,也就是對每個變量調用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也準備關閉瞭,PHP開始執行第二步:
• PHP調用每個擴展的MSHUTDOWN方法,這是各個模塊最後一次釋放內存的機會。
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生命周期就結束瞭。要註意的是,隻有在服務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

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的內核部分,它將php代碼翻譯(詞法、語法解析等一系列編譯過程)為可執行opcode的處理並實現相應的處理方法、實現瞭基本的數據結構(如hashtable、oo)、內存分配及管理、提供瞭相應的api方法供外部調用,是一切的核心,所有的外圍功能均圍繞zend實現。

②Extensions

圍繞著zend引擎,extensions通過組件式的方式提供各種基礎服務,我們常見的各種內置函數(如array系列)、標準庫等都是通過extension來實現,用戶也可以根據需要實現自己的extension以達到功能擴展、性能優化等目的(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全稱是Server Application Programming Interface,也就是服務端應用編程接口,sapi通過一系列鉤子函數,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,通過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兼容,而應用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,通過不同的sapi方式得到各種各樣的應用模式,如通過webserver實現web應用、在命令行下以腳本方式運行等等。

構架思想

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

Apache和php的關系

Apache對於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系統中,還需要對Apache進行一些必要的設置。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的主配置文件http.conf,在其中加入下面的幾行內容:
Unix/Linux環境下:
LoadModule php5_module modules/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文件的安裝位置。
Windows環境下:
LoadModule php5_module d:/php/php5apache2.dll
AddType application/x-httpd-php .php
註:其中d:/php/php5apache2.dll 是在Windows環境下php5apache2.dll文件的安裝位置。
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,就需要調用php5_module模塊(mod_php5.so/ php5apache2.dll)進行處理。

Apache的生命周期

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個階段都做瞭哪些事情呢?

1、Post-Read-Request階段

在正常請求處理流程中,這是模塊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塊來說,這個階段可以被利用。

2、URI Translation階段

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

3、Header Parsing階段

Apache在本階段的主要工作:檢查請求的頭部。由於模塊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:根據配置文件檢查是否允許訪問請求的資源。Apache的標準邏輯實現瞭允許和拒絕指令。mod_authz_host就是利用這個階段工作的。

5、Authentication階段

Apache在本階段的主要工作:按照配置文件設定的策略對用戶進行認證,並設定用戶名區域。模塊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:根據配置文件檢查是否允許認證過的用戶執行請求的操作。模塊可以在這階段插入鉤子,實現一個用戶權限管理的方法。

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。標準模塊mod_negotiation和mod_mime實現瞭這個鉤子。

8、FixUp階段

這是一個通用的階段,允許模塊在內容生成器之前,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容,負責給客戶端發送一個恰當的回復。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:在回復已經發送給客戶端之後記錄事務。模塊可能修改或者替換Apache的標準日志記錄。

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,比如文件、目錄的處理或者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 屬於操作系統的底層
②apache服務器,屬於次服務器,溝通linux和PHP
③php:屬於服務端編程語言,通過php_module 模塊 和apache關聯
④mysql和其他web服務:屬於應用服務,通過PHP的Extensions外 掛模塊和mysql關聯

以上就是詳解PHP的執行原理和流程的詳細內容,更多關於PHP執行原理和流程的資料請關註WalkonNet其它相關文章!