PHP 源代码分析 Zend HashTable详解第1/3页_PHP教程
HashTable在通常的数据结构教材中也称作散列表,哈希表。其基本原理比较简单(如果你对其不熟悉,请查阅随便一本数据结构教材或在网上搜索),但PHP的实现有其独特的地方。理解了HashTable的数据存储结构,对我们分析PHP的源代码,特别是Zend Engine中的虚拟机的实现时,有很重要的帮助。它可以帮助我们在大脑中模拟一个完整的虚拟机的形象。它也是PHP中其它一些数据结构如数组实现的基础。
Zend HashTable的实现结合了双向链表和向量(数组)两种数据结构的优点,为PHP提供了非常高效的数据存储和查询机制。
Let's begin!
一、 HashTable的数据结构
在Zend Engine中的HashTable的实现代码主要包括zend_hash.h, zend_hash.c这两个文件中。Zend HashTable包括两个主要的数据结构,其一是Bucket(桶)结构,另一个是HashTable结构。Bucket结构是用于保存数据的容器,而HashTable结构则提供了对所有这些Bucket(或桶列)进行管理的机制。
typedef struct bucket {
ulong h; /* Used for numeric indexing */
uint nKeyLength; /* key 长度 */
void *pData; /* 指向Bucket中保存的数据的指针 */
void *pDataPtr; /* 指针数据 */
struct bucket *pListNext; /* 指向HashTable桶列中下一个元素 */
struct bucket *pListLast; /* 指向HashTable桶列中前一个元素 */
struct bucket *pNext; /* 指向具有同一个hash值的桶列的后一个元素 */
struct bucket *pLast; /* 指向具有同一个hash值的桶列的前一个元素 */
char arKey[1]; /* 必须是最后一个成员,key名称*/
} Bucket;
在Zend HashTable中,每个数据元素(Bucket)有一个键名(key),它在整个HashTable中是唯一的,不能重复。根据键名可以唯一确定HashTable中的数据元素。键名有两种表示方式。第一种方式使用字符串arKey作为键名,该字符串的长度为nKeyLength。注意到在上面的数据结构中arKey虽然只是一个长度为1的字符数组,但它并不意味着key只能是一个字符。实际上Bucket是一个可变长的结构体,由于arKey是Bucket的最后一个成员变量,通过arKey与nKeyLength结合可确定一个长度为nKeyLength的key。这是C语言编程中的一个比较常用的技巧。另一种键名的表示方式是索引方式,这时nKeyLength总是0,长整型字段h就表示该数据元素的键名。简单的来说,即如果nKeyLength=0,则键名为h;否则键名为arKey, 键名的长度为nKeyLength。
当nKeyLength > 0时,并不表示这时的h值就没有意义。事实上,此时它保存的是arKey对应的hash值。不管hash函数怎么设计,冲突都是不可避免的,也就是说不同的arKey可能有相同的hash值。具有相同hash值的Bucket保存在HashTable的arBuckets数组(参考下面的解释)的同一个索引对应的桶列中。这个桶列是一个双向链表,其前向元素,后向元素分别用pLast, pNext来表示。新插入的Bucket放在该桶列的最前面。
在Bucket中,实际的数据是保存在pData指针指向的内存块中,通常这个内存块是系统另外分配的。但有一种情况例外,就是当Bucket保存的数据是一个指针时,HashTable将不会另外请求系统分配空间来保存这个指针,而是直接将该指针保存到pDataPtr中,然后再将pData指向本结构成员的地址。这样可以提高效率,减少内存碎片。由此我们可以看到PHP HashTable设计的精妙之处。如果Bucket中的数据不是一个指针,pDataPtr为NULL。
HashTable中所有的Bucket通过pListNext, pListLast构成了一个双向链表。最新插入的Bucket放在这个双向链表的最后。
注意在一般情况下,Bucket并不能提供它所存储的数据大小的信息。所以在PHP的实现中,Bucket中保存的数据必须具有管理自身大小的能力。
typedef struct _hashtable {
uint nTableSize;
uint nTableMask;
uint nNumOfElements;
ulong nNextFreeElement;
Bucket *pInternalPointer;
Bucket *pListHead;
Bucket *pListTail;
Bucket **arBuckets;
dtor_func_t pDestructor;
zend_bool persistent;
unsigned char nApplyCount;
zend_bool bApplyProtection;
#if ZEND_DEBUG
int inconsistent;
#endif
} HashTable;

PHP ist eine serverseitige Skriptsprache, die für dynamische Webentwicklung und serverseitige Anwendungen verwendet wird. 1.PHP ist eine interpretierte Sprache, die keine Zusammenstellung erfordert und für die schnelle Entwicklung geeignet ist. 2. PHP -Code ist in HTML eingebettet, wodurch es einfach ist, Webseiten zu entwickeln. 3. PHP verarbeitet die serverseitige Logik, generiert die HTML-Ausgabe und unterstützt Benutzerinteraktion und Datenverarbeitung. 4. PHP kann mit der Datenbank interagieren, die Einreichung von Prozessformularen und serverseitige Aufgaben ausführen.

PHP hat das Netzwerk in den letzten Jahrzehnten geprägt und wird weiterhin eine wichtige Rolle bei der Webentwicklung spielen. 1) PHP stammt aus dem Jahr 1994 und ist aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit und der nahtlosen Integration in MySQL die erste Wahl für Entwickler. 2) Zu den Kernfunktionen gehört das Generieren dynamischer Inhalte und die Integration in die Datenbank, sodass die Website in Echtzeit aktualisiert und auf personalisierte Weise angezeigt wird. 3) Die breite Anwendung und das Ökosystem von PHP hat seine langfristigen Auswirkungen angetrieben, steht jedoch auch mit Versionsaktualisierungen und Sicherheitsherausforderungen gegenüber. 4) Leistungsverbesserungen in den letzten Jahren, wie die Veröffentlichung von PHP7, ermöglichen es ihm, mit modernen Sprachen zu konkurrieren. 5) In Zukunft muss PHP sich mit neuen Herausforderungen wie Containerisierung und Microservices befassen, aber seine Flexibilität und die aktive Community machen es anpassungsfähig.

Zu den Kernvorteilen von PHP gehören einfacher Lernen, starke Unterstützung für Webentwicklung, reiche Bibliotheken und Rahmenbedingungen, hohe Leistung und Skalierbarkeit, plattformübergreifende Kompatibilität und Kosteneffizienz. 1) leicht zu erlernen und zu bedienen, geeignet für Anfänger; 2) gute Integration in Webserver und unterstützt mehrere Datenbanken. 3) leistungsstarke Frameworks wie Laravel; 4) hohe Leistung kann durch Optimierung erzielt werden; 5) mehrere Betriebssysteme unterstützen; 6) Open Source, um die Entwicklungskosten zu senken.

PHP ist nicht tot. 1) Die PHP -Community löst aktiv Leistungs- und Sicherheitsprobleme, und Php7.x verbessert die Leistung. 2) PHP ist für die moderne Webentwicklung geeignet und wird in großen Websites häufig verwendet. 3) PHP ist leicht zu erlernen und der Server funktioniert gut, aber das Typsystem ist nicht so streng wie statische Sprachen. 4) PHP ist in den Bereichen Content-Management und E-Commerce immer noch wichtig, und das Ökosystem entwickelt sich weiter. 5) Optimieren Sie die Leistung über Opcache und APC und verwenden Sie OOP- und Designmuster, um die Codequalität zu verbessern.

PHP und Python haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, und die Wahl hängt von den Projektanforderungen ab. 1) PHP eignet sich für Webentwicklung, leicht zu lernen, reichhaltige Community -Ressourcen, aber die Syntax ist nicht modern genug, und Leistung und Sicherheit müssen beachtet werden. 2) Python eignet sich für Datenwissenschaft und maschinelles Lernen mit prägnanter Syntax und leicht zu erlernen. Es gibt jedoch Engpässe bei der Ausführungsgeschwindigkeit und des Speichermanagements.

PHP wird verwendet, um dynamische Websites zu erstellen. Zu den Kernfunktionen gehören: 1. Dynamische Inhalte generieren und Webseiten in Echtzeit generieren, indem Sie eine Verbindung mit der Datenbank herstellen; 2. Verarbeiten Sie Benutzerinteraktions- und Formulareinreichungen, überprüfen Sie Eingaben und reagieren Sie auf Operationen. 3. Verwalten Sie Sitzungen und Benutzerauthentifizierung, um eine personalisierte Erfahrung zu bieten. 4. Optimieren Sie die Leistung und befolgen Sie die Best Practices, um die Effizienz und Sicherheit der Website zu verbessern.

PHP verwendet MySQLI- und PDO-Erweiterungen, um in Datenbankvorgängen und serverseitiger Logikverarbeitung zu interagieren und die serverseitige Logik durch Funktionen wie Sitzungsverwaltung zu verarbeiten. 1) Verwenden Sie MySQLI oder PDO, um eine Verbindung zur Datenbank herzustellen und SQL -Abfragen auszuführen. 2) Behandeln Sie HTTP -Anforderungen und Benutzerstatus über Sitzungsverwaltung und andere Funktionen. 3) Verwenden Sie Transaktionen, um die Atomizität von Datenbankvorgängen sicherzustellen. 4) Verhindern Sie die SQL -Injektion, verwenden Sie Ausnahmebehandlung und Schließen von Verbindungen zum Debuggen. 5) Optimieren Sie die Leistung durch Indexierung und Cache, schreiben Sie hochlesbarer Code und führen Sie die Fehlerbehandlung durch.

Die Verwendung von Vorverarbeitungsanweisungen und PDO in PHP kann SQL -Injektionsangriffe effektiv verhindern. 1) Verwenden Sie PDO, um eine Verbindung zur Datenbank herzustellen und den Fehlermodus festzulegen. 2) Erstellen Sie Vorverarbeitungsanweisungen über die Vorbereitungsmethode und übergeben Sie Daten mit Platzhaltern und führen Sie Methoden aus. 3) Abfrageergebnisse verarbeiten und die Sicherheit und Leistung des Codes sicherstellen.


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