PHP底層工作原理
PHP的相關(guān)進(jìn)程是隨著Web服務(wù)器如Apache、Nginx等的啟動(dòng)而運(yùn)行的，這里以Apache為例簡(jiǎn)要梳理下流程：
- PHP通過
mod_php.so擴(kuò)展和Apache建立聯(lián)系，具體來說是SAPI服務(wù)器應(yīng)用程序編程接口。
當(dāng)Apache服務(wù)器啟動(dòng)后，PHP解釋程序也隨之啟動(dòng)，PHP啟動(dòng)的過程分為兩步：
- 初始化環(huán)境變量，這些環(huán)境變量將在
SAPI生命周期中發(fā)生作用。
PHP解釋程序啟動(dòng)后，會(huì)調(diào)用各個(gè)擴(kuò)展的MINIT方法即“模塊初始化”，從而使擴(kuò)展切換到可用狀態(tài)。MINIT指的是，每個(gè)擴(kuò)展模塊都定義了一組函數(shù)、類庫等用于處理其它請(qǐng)求。 - 生成只針對(duì)當(dāng)前請(qǐng)求的變量設(shè)置
當(dāng)客戶端的請(qǐng)求發(fā)生時(shí)，SAPI層將控制權(quán)交給PHP層。于是，PHP設(shè)置了用于回復(fù)本次請(qǐng)求所需的環(huán)境變量，用來存放執(zhí)行過程中產(chǎn)生的變量名和值。PHP調(diào)用各個(gè)擴(kuò)展模塊的RINIT方法即請(qǐng)求初始化。經(jīng)典的案例使Session模塊的RINIT方法，如果在php.ini中啟用了Session擴(kuò)展模塊，那么在調(diào)用該模塊的RINIT時(shí)就會(huì)初始化$_SESSION全局變量，并將相關(guān)內(nèi)容讀取。RINIT方法可看作是一個(gè)準(zhǔn)備過程，在程序執(zhí)行之間就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。
如同PHP啟動(dòng)一樣，PHP的關(guān)閉也分為兩個(gè)步驟
- 一旦腳本執(zhí)行完畢，無論是執(zhí)行到文件末尾還是使用
exit或die函數(shù)中止。PHP都會(huì)啟動(dòng)清理程序，清理程序會(huì)按順序調(diào)用各個(gè)擴(kuò)展模塊的RSHUTDOWN方法，RSHUTDOWN方法用來清理程序運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的符號(hào)表，也就是對(duì)每個(gè)變量調(diào)用unset函數(shù)。 - 當(dāng)所有的請(qǐng)求都處理完畢后，
SAPI也準(zhǔn)備關(guān)閉了。此時(shí)，PHP會(huì)調(diào)用每個(gè)擴(kuò)展模塊的MSHUTDOWN方法，這是各個(gè)擴(kuò)展模塊最后一次釋放內(nèi)存的機(jī)會(huì)。
- PHP中共有三個(gè)模塊：PHP內(nèi)核、Zend引擎、擴(kuò)展層
- PHP內(nèi)核：用來處理請(qǐng)求、文件流、錯(cuò)誤處理等相關(guān)操作
- Zend引擎：將PHP源文件轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言，并在Zend虛擬機(jī)上運(yùn)行。
- 擴(kuò)展層：是一組函數(shù)、類庫和流
PHP使用這個(gè)三個(gè)模塊來執(zhí)行特定的操作，如使用MySQL擴(kuò)展來連接MySQL數(shù)據(jù)。
- 當(dāng)Zend引擎執(zhí)行程序時(shí)可能會(huì)需要連接若干擴(kuò)展，此時(shí)Zend引擎會(huì)將控制權(quán)交給擴(kuò)展，等處理完特定任務(wù)后再返還。
- Zend引擎將運(yùn)行結(jié)果返回給PHP內(nèi)核，PHP內(nèi)核將結(jié)果傳遞給SAPI，最終通過Web服務(wù)器輸出到瀏覽器。
PHP腳本運(yùn)行流程
PHP作為Swoole的宿主，下圖是以CLI命令行下執(zhí)行一個(gè)PHP腳本文件時(shí)的完整流程：
SAPI是PHP給外部環(huán)境執(zhí)行PHP內(nèi)核提供的統(tǒng)一接口，常見有三種：CLI、PHP-FPM、MOD_PHP。
以PHP-FPM為例，將PHP運(yùn)行周期的關(guān)鍵步驟提?。?/p>
初始化
PHP引擎初始化公用配置，讀取.ini配置文件，加載zend引擎。MINIT
執(zhí)行PHP各個(gè)擴(kuò)展模塊的MINIT（模塊初始化）方法后，常駐在PHP-FPM進(jìn)程中，等待處理請(qǐng)求。RINIT
當(dāng)請(qǐng)求過來后，調(diào)用PHP各個(gè)擴(kuò)展模塊的RINIT（請(qǐng)求初始化）方法進(jìn)行請(qǐng)求內(nèi)數(shù)據(jù)的初始化，如超全局變量和模塊數(shù)據(jù)的初始化等操作。-
執(zhí)行PHP腳本
加載PHP腳本文件，進(jìn)行詞法分析、語法分析、生成Opcode中間代碼，然后交給Zend虛擬機(jī)，暫存執(zhí)行結(jié)果。
解釋型語言PHP的執(zhí)行流程 RSHUTDOWN
在結(jié)果返回給PHP-FPM之前，會(huì)調(diào)用PHP各個(gè)擴(kuò)展模塊的RSHUTDOWN（請(qǐng)求關(guān)閉）方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的回收，Zend虛擬機(jī)會(huì)關(guān)閉打開的數(shù)據(jù)流，進(jìn)行內(nèi)存釋放等操作，然后把暫存的執(zhí)行結(jié)果flush輸出。MSHUTDOWN
當(dāng)重啟PHP-FPM時(shí)會(huì)調(diào)用PHP各個(gè)擴(kuò)展模塊的MSHUTDOWN（模塊關(guān)閉）方法，執(zhí)行關(guān)閉Zend引擎等操作。
通過以上流程可以發(fā)現(xiàn)PHP-FPM中每個(gè)請(qǐng)求都是在執(zhí)行第3~5步，Opcode緩存是將第4步的詞法分析、語法分析、生成Opcode中間代碼等幾個(gè)操作給緩存起來，從而達(dá)到加速的目的。
既然每個(gè)請(qǐng)求都是獨(dú)立的，那么能不能進(jìn)行數(shù)據(jù)共享呢？由于在MINIT模塊初始化時(shí)數(shù)據(jù)是常駐在PHP-FPM進(jìn)程中的，所有是可以實(shí)現(xiàn)的，例如比較典型的.ini配置文件是放在這一步的。另外每個(gè)請(qǐng)求都能夠獨(dú)立釋放內(nèi)存，總體上是安全的，但也是有問題的，很有可能在擴(kuò)展層就存在內(nèi)存泄漏。所以PHP-FPM提供max_request來重啟PHP-FPM，達(dá)到完全釋放內(nèi)存的目的。
Swoole的生命周期
分析了PHP的基本執(zhí)行流程后，Swoole是在哪一步執(zhí)行的呢？首先，Swoole運(yùn)行有個(gè)前提條件：必須在CLI命令行模式下執(zhí)行。Swoole在PHP執(zhí)行流程的第4步執(zhí)行PHP腳本時(shí)就接管了PHP，進(jìn)入了Swoole的生命周期。
Swoole的生命周期以多進(jìn)程模式為例，具體流程如下：
- 初始化
創(chuàng)建Manager管理進(jìn)程，創(chuàng)建Worker工作子進(jìn)程，監(jiān)聽所有TCP/UDP端口，監(jiān)聽定時(shí)器Timer。 - onStart
onStart回調(diào)函數(shù)是在Master主進(jìn)程中執(zhí)行的，和Worker工作子進(jìn)程的onWorkStart是并行的，并沒有先后之分。在此回調(diào)函數(shù)中強(qiáng)烈要求只做Log記錄和進(jìn)程名設(shè)置操作，不要做業(yè)務(wù)邏輯。因?yàn)闃I(yè)務(wù)邏輯代碼的錯(cuò)誤將直接導(dǎo)致Master主進(jìn)程Crash崩潰，進(jìn)而讓整個(gè)Swoole服務(wù)器無法對(duì)外提供服務(wù)。 - onReceive
客戶端請(qǐng)求的數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)會(huì)調(diào)用onReceive函數(shù)，進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理輸出結(jié)果?？蛻舳税l(fā)送的多次請(qǐng)求，服務(wù)端是可以一次性接收的，所以會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題是onReceive接收的數(shù)據(jù)會(huì)非常大。 - onWorkerStop
Worker工作子進(jìn)程退出時(shí)回調(diào)onWorkerStop函數(shù)。 - onShutDown
Swoole服務(wù)停止時(shí)回調(diào)onShutDown函數(shù)，然后繼續(xù)PHP-FPM的第5~6步，最后退出PHP的生命周期。
