PHP中怎么实现变量-创新互联

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1.PHP的设计理念及特点

多进程模型：由于PHP是多进程模型，不同请求间互不干涉，这样保证了一个请求挂掉不会对全盘服务造成影响，当然，随着时代发展，PHP也早已支持多线程模型。弱类型语言：和C/C++、Java、C#等语言不同，PHP是一门弱类型语言。一个变量的类型并不是一开始就确定不变，运行中才会确定并可能发生隐式或显式的类型转换，这种机制的灵活性在web开发中非常方便、高效，具体会在后面PHP变量中详述。引擎(Zend)+组件(ext)的模式降低内部耦合。中间层(sapi)隔绝webserver和PHP。语法简单灵活，没有太多规范。缺点导致风格混杂，但再差的程序员也不会写出太离谱危害全局的程序。

2.PHP的四层体系

PHP从下到上是一个4层体系：

Zend引擎：Zend整体用纯C实现，是PHP的内核部分，它将PHP代码翻译(词法、语法解析等一系列编译过程)为可执行opcode的处理并实现相应的处理方法、实现了基本的数据结构(如hashtable、oo)、内存分配及管理、提供了相应的api方法供外部调用，是一切的核心，所有的外围功能均围绕Zend实现。Extensions：围绕着Zend引擎，extensions通过组件式的方式提供各种基础服务，我们常见的各种内置函数(如array系列)、标准库等都是通过extension来实现，用户也可以根据需要实现自己的extension以达到功能扩展、性能优化等目的(如贴吧正在使用的PHP中间层、富文本解析就是extension的典型应用)。Sapi：Sapi全称是ServerApplicationProgrammingInterface，也就是服务端应用编程接口，Sapi通过一系列钩子函数，使得PHP可以和外围交互数据，这是PHP非常优雅和成功的一个设计，通过sapi成功的将PHP本身和上层应用解耦隔离，PHP可以不再考虑如何针对不同应用进行兼容，而应用本身也可以针对自己的特点实现不同的处理方式。上层应用：这就是我们平时编写的PHP程序，通过不同的sapi方式得到各种各样的应用模式，如通过webserver实现web应用、在命令行下以脚本方式运行等等。

假如PHP是一辆车，那么车的框架就是PHP本身，Zend是车的引擎(发动机)，Ext下面的各种组件就是车的轮子，Sapi可以看做是公路，车可以跑在不同类型的公路上，而一次PHP程序的执行就是汽车跑在公路上。因此，我们需要：性能优异的引擎+合适的车轮+正确的跑道。

3.Sapi

如前所述，Sapi通过通过一系列的接口，使得外部应用可以和PHP交换数据并可以根据不同应用特点实现特定的处理方法，我们常见的一些sapi有：

apache2handler：这是以apache作为webserver，采用mod_PHP模式运行时候的处理方式，也是现在应用最广泛的一种。cgi：这是webserver和PHP直接的另一种交互方式，也就是大名鼎鼎的fastcgi协议，在最近今年fastcgi+PHP得到越来越多的应用，也是异步webserver所支持的方式。cli：命令行调用的应用模式

4.PHP的执行流程&opcode

我们先来看看PHP代码的执行所经过的流程。

PHP实现了一个典型的动态语言执行过程：拿到一段代码后，经过词法解析、语法解析等阶段后，源程序会被翻译成一个个指令(opcodes)，然后ZEND虚拟机顺次执行这些指令完成操作。PHP本身是用C实现的，因此最终调用的也都是C的函数，实际上，我们可以把PHP看做是一个C开发的软件。

PHP的执行的核心是翻译出来的一条一条指令，也即opcode。

Opcode是PHP程序执行的最基本单位。一个opcode由两个参数(op1,op2)、返回值和处理函数组成。PHP程序最终被翻译为一组opcode处理函数的顺序执行。

常见的几个处理函数：

ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CV_HANDLER:变量分配($a=$b)

ZEND_DO_FCALL_BY_NAME_SPEC_HANDLER：函数调用

ZEND_CONCAT_SPEC_CV_CV_HANDLER：字符串拼接$a.$b

ZEND_ADD_SPEC_CV_CONST_HANDLER:加法运算$a+2

ZEND_IS_EQUAL_SPEC_CV_CONST：判断相等$a==1

ZEND_IS_IDENTICAL_SPEC_CV_CONST：判断相等$a===1

5.HashTable—核心数据结构

HashTable是zend的核心数据结构，在PHP里面几乎并用来实现所有常见功能，我们知道的PHP数组即是其典型应用，此外，在zend内部，如函数符号表、全局变量等也都是基于hashtable来实现。

PHP的hashtable具有如下特点：

支持典型的key->value查询可以当做数组使用添加、删除节点是O(1)复杂度key支持混合类型：同时存在关联数组合索引数组Value支持混合类型：array(“string”,2332)支持线性遍历：如foreach

Zendhashtable实现了典型的hash表散列结构，同时通过附加一个双向链表，提供了正向、反向遍历数组的功能。

可以看到，在hashtable中既有key->value形式的散列结构，也有双向链表模式，使得它能够非常方便的支持快速查找和线性遍历。

散列结构：Zend的散列结构是典型的hash表模型，通过链表的方式来解决冲突。需要注意的是zend的hashtable是一个自增长的数据结构，当hash表数目满了之后，其本身会动态以2倍的方式扩容并重新元素位置。初始大小均为8。另外，在进行key->value快速查找时候，zend本身还做了一些优化，通过空间换时间的方式加快速度。比如在每个元素中都会用一个变量nKeyLength标识key的长度以作快速判定。双向链表：Zendhashtable通过一个链表结构，实现了元素的线性遍历。理论上，做遍历使用单向链表就够了，之所以使用双向链表，主要目的是为了快速删除，避免遍历。Zendhashtable是一种复合型的结构，作为数组使用时，即支持常见的关联数组也能够作为顺序索引数字来使用，甚至允许2者的混合。PHP关联数组：关联数组是典型的hash_table应用。一次查询过程经过如下几步(从代码可以看出，这是一个常见的hash查询过程并增加一些快速判定加速查找。)：

getKeyHashValueh;

index=n&nTableMask;

Bucket*p=arBucket[index];

while(p){

if((p->h==h)&(p->nKeyLength==nKeyLength)){

RETURNp->data;

}

p=p->next;

}

RETURNFALTURE;

PHP索引数组：索引数组就是我们常见的数组，通过下标访问。例如$arr[0]，ZendHashTable内部进行了归一化处理，对于index类型key同样分配了hash值和nKeyLength(为0)。内部成员变量nNextFreeElement就是当前分配到的较大id，每次push后自动加一。正是这种归一化处理，PHP才能够实现关联和非关联的混合。由于push操作的特殊性，索引key在PHP数组中先后顺序并不是通过下标大小来决定，而是由push的先后决定。例如$arr[1]=2;$arr[2]=3;对于double类型的key，ZendHashTable会将他当做索引key处理

6.PHP变量应该怎么实现

PHP是一门弱类型语言，本身不严格区分变量的类型。PHP在变量申明的时候不需要指定类型。PHP在程序运行期间可能进行变量类型的隐示转换。和其他强类型语言一样，程序中也可以进行显示的类型转换。PHP变量可以分为简单类型(int、string、bool)、集合类型(arrayresourceobject)和常量(const)。以上所有的变量在底层都是同一种结构zval。

引用计数在内存回收、字符串操作等地方使用非常广泛。PHP中的变量就是引用计数的典型应用。Zval的引用计数通过成员变量is_ref和ref_count实现，通过引用计数，多个变量可以共享同一份数据。避免频繁拷贝带来的大量消耗。

在进行赋值操作时，zend将变量指向相同的zval同时ref_count++，在unset操作时，对应的ref_count-1。只有ref_count减为0时才会真正执行销毁操作。假如是引用赋值，则zend会修改is_ref为1。

PHP变量通过引用计数实现变量共享数据，那假如改变其中一个变量值呢?当试图写入一个变量时，Zend若发现该变量指向的zval被多个变量共享，则为其复制一份ref_count为1的zval，并递减原zval的refcount，这个过程称为“zval分离”。可见，只有在有写操作发生时zend才进行拷贝操作，因此也叫copy-on-write(写时拷贝)

对于引用型变量，其要求和非引用型相反，引用赋值的变量间必须是捆绑的，修改一个变量就修改了所有捆绑变量。

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