PHP擴充-生命週期與記憶體管理

1. PHP原始碼結構

PHP的核心子系統有兩個，ZE(Zend Engine)和PHP Core.
ZE負責將PHP腳本解析成機器碼(也成為token符)後，在進程空間執行這些機器碼；ZE也負責記憶體管理，變數作用域管理和對PHP函數的調度管理。

PHP Core負責和SAPI層的通訊；PHP Core也為safe_mode, open_basedir的檢查提供了統一控制層；PHP Core還提供了streams層，用於用戶域的檔案和網路IO操作。其中SAPI(Server Application Programming Interface)通常包含Nginx,Apache,IIS,CLI,CGI等主機環境。

PHP擴充在ZE和PHP Core的基礎上提供對各種常用操作的封裝，例如對mysql,redis,memcache,sqlite等的讀寫，對json,xml檔的解析，對soap,sokcet,curl的網路協定的封裝，對加密解密壓縮解壓縮等的封裝，對影像處理的封裝等等。有些擴充是從零開始實現某個功能，例如按照redis的通訊協定使用C來實現和redis的通訊；有些擴充則是透過呼叫系統已有的函式庫，例如圖片處理的gb擴充需要係統本身要安裝了對應的gd庫。
在PHP源碼php-5.6.24/ext中提供了78個擴充。

總之，由ZE和PHP Core提供基礎的架構，由EXT(擴展)提供用戶域的各種操作。
以php-5.6.24原始碼為例，ZE對應資料夾php-5.6.24/Zend, PHP Core對應資料夾php-5.6.24/main, 擴充對應資料夾php-5.6.24/ext。

2. PHP擴充的生命週期

PHP在接收到SAPI指令時，首先初始化並啟動它的核心子系統，在內核子系統的啟動快結束時，PHP開始載入它的擴充程式碼並對擴充初始化，此時PHP將呼叫每個模組的初始化例程Module Initialization routine (MINIT)。

MINIT(Module Initialization)
PHP呼叫MINIT相關例程，使得每個擴充功能有機會初始化內部變數、分配資源、註冊資源處理句柄，以及向ZE註冊自己的函數，以便於腳本呼叫這其中的函數時候ZE知道執行哪些程式碼

RINIT(Request Initialization)
在模組初始化完成後，PHP等待來自SAPI的請求，當接收到SAPI請求後，由ZE為目前被要求的php腳本建立運行環境，並呼叫每個擴展的Request Initialization(RINIT)函數，使得每個擴充都有機會設定特定的環境變量，根據請求分配資源，或執行其他任務，如審核。

這裡所說的SAPI請求分為兩類，一類是Apache, IIS, 和其他成熟的web server SAPIs，他們在啟動時PHP先執行了MINIT，之後等待來自用戶的頁面請求，當收到請求後來執行RINIT；另一類SAPI請求則是CGI or CLI SAPIs，PHP收到這類SAPI要求時，執行完MINIT馬上就執行RINIT。

當RINIT請求初始化完畢後，ZE接回控制權並將目前被要求的腳本翻譯成tokens, 最終構成opcodes(操作碼)，opcodes被執行過程中，如果某個opcode要求執行某個擴充函數，這是ZE就會將相關參數綁定到改函數，並將控制權暫時交給函數去執行，直到函數執行完畢。

RSHUTDOWN(Request Shutdown)
PHP腳本運行結束後，PHP調用每個擴充功能的請求關閉（RSHUTDOWN）函數以執行最後的清理工作（如將session變數存入磁碟）。接下來，ZE執行清理過程（垃圾收集），有效地對先前的請求期間所用到的每個變數執行unset()。

MSHUTDOWN(Module Shutdown)
當RSHUTDOWN完成後，PHP繼續等待SAPI的其他文件請求或關閉訊號。對於CGI和CLI等SAPI，沒有“下一個請求”，所以SAPI立刻開始關閉。關閉期間，PHP再次遍歷每個擴展，呼叫其模組關閉（MSHUTDOWN）函數，並最終關閉自己的核心子系統。

GINIT
初始化全域變數

GSHUTDOWN
釋放全域變數

MINFO
設定phpinfo模組的訊息，phpinfo要等級每個擴充的設定資訊

// main/php.h
 #define PHP_MINIT       ZEND_MODULE_STARTUP_N
 #define PHP_MSHUTDOWN   ZEND_MODULE_SHUTDOWN_N
 #define PHP_RINIT       ZEND_MODULE_ACTIVATE_N
 #define PHP_RSHUTDOWN   ZEND_MODULE_DEACTIVATE_N
 #define PHP_MINFO       ZEND_MODULE_INFO_N
 #define PHP_GINIT       ZEND_GINIT
 #define PHP_GSHUTDOWN   ZEND_GSHUTDOWN

 #define PHP_MINIT_FUNCTION      ZEND_MODULE_STARTUP_D
 #define PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_MODULE_SHUTDOWN_D
 #define PHP_RINIT_FUNCTION      ZEND_MODULE_ACTIVATE_D
 #define PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_MODULE_DEACTIVATE_D
 #define PHP_MINFO_FUNCTION      ZEND_MODULE_INFO_D
 #define PHP_GINIT_FUNCTION      ZEND_GINIT_FUNCTION
 #define PHP_GSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_GSHUTDOWN_FUNCTION

 

自己內部的記憶體管理時，透過附加的標誌來識別某某記憶體變數是否是持久性的，對於非持久內存，ZE會去清理。但在擴展內部最好還是自己去清理非持久內存，因為擴展自己請求分配的非持久內存，將在長時間內保持為未回收狀態，這樣與之相關的資源長時間得不到釋放。