《PHP學(xué)習(xí)：深入理解PHP內(nèi)核（二）之SAPI探究》要點：
本文介紹了PHP學(xué)習(xí)：深入理解PHP內(nèi)核（二）之SAPI探究，希望對您有用。如果有疑問，可以聯(lián)系我們。

PHP教程在上篇文章給大家介紹了深入了解PHP內(nèi)核(一),相信大家通過本文多多少少都學(xué)到些知識吧,關(guān)于php內(nèi)核知識繼續(xù)關(guān)注本篇文章.

PHP教程SAPI是Server Application Programming Interface(服務(wù)器應(yīng)用編程接口)的縮寫.PHP通過SAPI提供了一組接口,供應(yīng)用和PHP內(nèi)核之間進行數(shù)據(jù)交互.

PHP教程簡單的講,就像函數(shù)的輸入和輸出一樣,我們通過Linux命令行執(zhí)行一段PHP代碼,本質(zhì)是Linux的Shell通過PHP的SAPI傳入一組參數(shù),Zend引擎執(zhí)行后,返回給shell,由shell顯示出來的過程.同樣的,通過Apache調(diào)用PHP,通過Web服務(wù)器給SAPI傳入數(shù)據(jù),Zend引擎執(zhí)行后,返回給Apache,由Apache顯示在頁面上.

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PHP教程圖1. PHP架構(gòu)圖

PHP教程PHP提供很多種形式的接口,包括apache、apache2filter、apache2handler、caudium、cgi 、cgi-fcgi、cli、cli-server、continuity、embed、isapi、litespeed、milter、nsapi、phttpd pi3web、roxen、thttpd、tux和webjames.但是常用的只有5種形式,CLI/CGI(命令行)、Multiprocess(多進程)、Multithreaded(多線程)、FastCGI和Embedded(內(nèi)嵌).

PHP教程PHP提供了一個函數(shù)查看當前SAPI接口類型：

PHP教程PHP的運行和加載

PHP教程無論使用哪種SAPI,在PHP執(zhí)行腳本前后,都包含一系列事件：Module的Init(MINT)和Shutdown(MSHUTDOWN),Request 的Init(RINT)和Shutdown(RSHUTDOWN). 第一階段是PHP模塊初始化階段(MINT),可以初始化擴展內(nèi)部變量、分配資源和注冊資源處理器,在整個PHP實例生命周期內(nèi),該過程只執(zhí)行一次.

PHP教程什么是PHP模塊?通過上面的PHP架構(gòu)圖,在PHP中可以使用get_loaded_extensions 函數(shù)來查看所有編譯并加載的模塊/擴展,相當于CLI模式下的php -m.

PHP教程以PHP的Memcached擴展源代碼為例：

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PHP_MINIT_FUNCTION(memcached) { 
 zend_class_entry ce; 
 memcpy(&memcached_object_handlers,zend_get_std_object_handlers(), sizeof(zend_object_handlers)); 
memcached_object_handlers.clone_obj = NULL; /* 執(zhí)行了一些類似的初始化操作 */ 
return SUCCESS; 
}

PHP教程第二階段是哀求初始化階段(RINT),在模塊初始化并激活后,會創(chuàng)建PHP運行環(huán)境,同時調(diào)用所有模塊注冊的RINT函數(shù),調(diào)用每個擴展的哀求初始化函數(shù) ,設(shè)定特定的環(huán)境變量、分配資源或執(zhí)行其他任務(wù),如審核.

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PHP_RINIT_FUNCTION(memcached) { 
 /* 執(zhí)行一些關(guān)于哀求的初始化 */ 
 return SUCCESS; 
}

PHP教程第三階段,哀求處理完成后,會調(diào)用PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION進行回收,這是每個擴展的哀求關(guān)閉函數(shù),執(zhí)行最后的清理工作.Zend引擎執(zhí)行清理過程、垃圾收集、對之前的哀求期間用到的每個變量執(zhí)行unset.哀求完成可能是執(zhí)行到腳本完成,也可能是調(diào)用die()或exit()函數(shù)完成

PHP教程第四階段,當PHP生命周期結(jié)束時候,PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION對模塊進行回收處理,這是每個擴展的模塊關(guān)閉函數(shù),用于關(guān)閉自己的內(nèi)核子系統(tǒng).

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PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(memcached) { /* 執(zhí)行關(guān)于模塊的銷毀工作 */ UNREGISTER_INI_ENTRIES(); return SUCCESS; }

PHP教程常見的運行模式

PHP教程常見的SAPI模式有五種：

PHP教程CLI和CGI模式(單進程模式)
多進程模式
多線程模式
FastCGI模式
嵌入式

PHP教程1. CLI/CGI模式

PHP教程CLI和CGI都屬于單進程模式,PHP的生命周期在一次哀求中完成.也就是說每次執(zhí)行PHP腳本,都會執(zhí)行第二部分講的四個INT和Shutdown事件.

PHP教程?

PHP教程圖2. CGI/CLI生命周期

PHP教程2. 多進程模式(Multiprocess)

PHP教程多進程模式可以將PHP內(nèi)置到Web Server中,PHP可以編譯成Apache下的prefork MPM模式和APXS模塊,當Apache啟動后,會fork很多子進程,每個子進程擁有自己獨立的進程地址空間.

PHP教程?

PHP教程圖3. 多進程模式生命周期

PHP教程在一個子進程中,PHP的生命周期是調(diào)用MINT啟動后,執(zhí)行多次哀求(RINT/RSHUTDOWN),在Apache關(guān)閉或進程結(jié)束后,才會調(diào)用MSHUTDOWN進行回收階段.?
?

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PHP教程圖4. 多進程的生命周期

PHP教程多進程模型中,每個子進程都是獨立運行,沒有代碼和數(shù)據(jù)共享,因此一個子進程終止退出和重新生成,不會影響其他子進程的穩(wěn)定.

PHP教程3. 多線程模式(Multithreaded)

PHP教程Apache2的Worker MPM采用了多線程模型,在一個進程下創(chuàng)建多個線程,在同一個進程地址空間執(zhí)行.

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PHP教程圖5. 多線程生命周期

PHP教程4. FastCGI模式

PHP教程在我們用的Nginx+PHP-FPM用的就是FastCGI模式,Fastcgi是一種特殊的CGI模式,是一種常駐進程類型的CGI,運行后可以Fork多個進程,不用花費時間動態(tài)的Fork子進程,也不需要每次哀求都調(diào)用MINT/MSHUTDOWN.PHP通過PHP-FPM來管理和調(diào)度FastCGI的進程池.Nginx和PHP-FPM通過本地的TCP Socket和Unix Socket 進行通信.

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PHP教程圖6. FastCGI模式生命周期

PHP教程PHP-FPM進程管理器自身初始化,啟動多個CGI解釋器進程等待來自Nginx的哀求.當客戶端哀求達到PHP-FPM,管理器選擇到一個CGI進程進行處理,Nginx將CGI環(huán)境變量和標準輸入發(fā)送到一個PHP-CIG子進程.PHP-CGI子進程處理完成后,將標準輸出和錯誤信息返回給Nginx,當PHP-CGI子進程關(guān)閉連接時,哀求處理完成.PHP-CGI子進程等待著下一個連接.

PHP教程可以想象CGI的系統(tǒng)開銷有多大.每一個Web 哀求PHP都必須重新解析php.ini、載入全部擴展并始化全部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).使用FastCGI,所有這些都只在進程啟動時發(fā)生一次.另外,對于數(shù)據(jù)庫和Memcache的持續(xù)連接可以工作.

PHP教程5. 內(nèi)嵌模式(Embedded)

PHP教程Embed SAPI是一種特殊的SAPI,允許在C/C++語言中調(diào)用PHP提供的函數(shù).這種SAPI和CLI模式一樣,依照Module Init => Request Init => Request => Request Shutdown => Module Shutdown的模式運行.

PHP教程Embed SAPI可以調(diào)用PHP豐富的類庫,也可以實現(xiàn)高級玩法,比如可以查看PHP的OPCODE(PHP執(zhí)行的中間碼,Zend引擎的指令,由PHP代碼生成).

PHP教程詳細請見：

PHP教程SAPI的運行機制

PHP教程我們以CGI為例,看一下SAPI的運行機制.

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static sapi_module_struct cgi_sapi_module = { 
 "cgi-fcgi",   /* 輸出給php_info()使用 */ "CGI/FastCGI",   /* pretty name */ 
 php_cgi_startup,  /* startup 當SAPI初始化時,首先會調(diào)用該函數(shù) */ 
 php_module_shutdown_wrapper, /* shutdown 關(guān)閉函數(shù)包裝器,它用來釋放所有的SAPI的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)存等,調(diào)用php_module_shutdown */ 
 sapi_cgi_activate,  /* activate 此函數(shù)會在每個哀求開始時調(diào)用,它會做初始化,資源分配 */ 
 sapi_cgi_deactivate,  /* deactivate 此函數(shù)會在每個哀求結(jié)束時調(diào)用,它用來確保所有的數(shù)據(jù)都得到釋放 */ 
 sapi_cgi_ub_write,  /* unbuffered write 不緩存的寫操作(unbuffered write),它是用來向SAPI外部輸出數(shù)據(jù) */ 
 sapi_cgi_flush,   /* flush 刷新輸出,在CLI模式下通過使用C語言的庫函數(shù)fflush實現(xiàn)*/ NULL,    /* get uid */ 
 sapi_cgi_getenv,  /* getenv 根據(jù)name查找環(huán)境變量 */ 
 php_error,   /* error handler 注冊錯誤處理函數(shù) */ 
 NULL,    /* header handler PHP調(diào)用header()時候被調(diào)用 */ 
 sapi_cgi_send_headers,  /* send headers handler 發(fā)送頭部信息*/ 
 NULL,    /* send header handler 發(fā)送一個單獨的頭部信息 */ 
 sapi_cgi_read_post,  /* read POST data 當哀求的方法是POST時,程序獲取POST數(shù)據(jù),寫入$_POST數(shù)組 */ 
 sapi_cgi_read_cookies,  /* read Cookies 獲取Cookie值 */ 
 sapi_cgi_register_variables, /* register server variables 給$_SERVER添加環(huán)境變量 */ 
 sapi_cgi_log_message,  /* Log message 輸出錯誤信息 */ 
 NULL,    /* Get request time */ 
 NULL,    /* Child terminate */ 
 STANDARD_SAPI_MODULE_PROPERTIES 
}; 

PHP教程由上面代碼可見,PHP的SAPI像是面向?qū)ο笾谢?SAPI.h和SAPI.c包含的函數(shù)是抽象基類的聲明和定義,各個服務(wù)器用的SAPI模式,則是繼承了這個基類,并重新定義基類方法的子類.

PHP教程總結(jié)

PHP教程PHP的SAPI是Zend引擎提供的一組標準交互接口,通過注冊初始化、析構(gòu)、輸入、輸出等接口,我們可以將應(yīng)用程序運行在Zend引擎上,也可以把PHP嵌入到類似Apache的Web Server中.PHP常見的SAPI模式有五種,CGI/CLI模式、多進程模式、多線程模式、FastCGI模式和內(nèi)嵌模式.

PHP教程了解PHP的SAPI機制意義重大,贊助我們理解PHP的生命周期,并了解如何更好的通過C/C++為PHP編寫擴展,并在生命周期中找到提高系統(tǒng)性能的方式.

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