PHP如何执行 - 从源代码到渲染

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>受Ruby代码如何执行的最新文章的启发，本文涵盖了PHP代码的执行过程。

钥匙要点

PHP代码的执行涉及四个阶段：Lexing，解析，编译和解释。每个阶段在将PHP源代码转换为机器可读代码的过程中至关重要。

> Lexing或令牌化是将字符串（PHP源代码）变成一个令牌序列的过程。每个令牌是其匹配值的命名标识符。此阶段还存储lexeme和匹配令牌的行号。> 解析阶段

验证令牌顺序的有效性，并生成抽象语法树（AST）。 AST是在编译阶段使用的源代码的树视图。 汇编阶段通过遍历AST并进行优化，例如使用字面参数和折叠恒定的数学表达式进行优化。可以使用OPCACHE，VLD和PHPDBG检查此阶段的输出。
• 解释阶段是在Zend Engine（ZE）VM上运行Opcodes的最后阶段。此阶段的输出是您的PHP脚本通过echo，print，var_dump等命令输出的内容。
>
简介
>当我们执行PHP代码时，引擎盖下发生了很多事情。从广义上讲，执行代码时，PHP解释器将经历四个阶段：>
Lexing
解析

汇编

解释

1. >本文将浏览这些阶段，并展示我们如何查看每个阶段的输出，以真正查看发生了什么。请注意，虽然某些使用的扩展程序应该已经是您的PHP安装的一部分（例如Tokenizer和opcache），但需要手动安装和启用其他扩展程序（例如，PHP-ast和VLD）。
阶段1 - Lexing
2. Lexing（或令牌化）是将字符串（在这种情况下为PHP源代码）转换为令牌序列的过程。令牌只是其匹配的值的命名标识符。 PHP使用re2c从zend_language_scanner.l定义文件。
>我们可以通过令牌扩展名看到Lexing阶段的输出：
4. >输出：

$code = <span><?php </span></span><span><span>$a = 1;
</span></span><span>code<span>;
</span></span><span>
</span><span><span>$tokens = token_get_all($code);
</span></span><span>
</span><span><span>foreach ($tokens as $token) {
</span></span><span>    <span>if (is_array($token)) {
</span></span><span>        <span>echo "Line <span><span>{$token[2]}</span>: "</span>, token_name($token[0]), " ('<span><span>{$token[1]}</span>')"</span>, PHP_EOL;
</span></span><span>    <span>} else {
</span></span><span>        <span>var_dump($token);
</span></span><span>    <span>}
</span></span><span><span>}
</span></span>

>从上述输出中有几个值得注意的点。第一个点是，并非所有源代码的所有部分都命名为令牌。相反，某些符号本身被视为令牌（例如=，;，：，？等）。第二点是，Lexer实际上做的不只是简单地输出一个令牌流。在大多数情况下，它也存储了lexeme（由令牌匹配的值）和匹配令牌的行号（用于堆栈跟踪之类的内容）。

阶段2 - 解析

也生成了解析器，这次是通过BNF语法文件与野牛一起生成的。 PHP使用LALR（1）（向前，从左到右）无上下文语法。前面的外观仅意味着解析器能够在解析时可能会遇到的歧义。从左到右的部分意味着它从左到右解析令牌流。

>

>生成的解析器阶段将令牌流从Lexer作为输入中获取，并有两个作业。首先，它通过尝试将其与BNF语法文件中定义的任何语法规则相匹配，从而验证令牌顺序的有效性。这样可以确保令牌流中的代币形成有效的语言构造。解析器的第二个作业是生成

抽象语法树

（AST） - 下一阶段将使用的源代码的树视图（汇编）。 我们可以使用php-ast扩展名来查看的一种

。内部AST并没有直接暴露，因为与之合作（在一致性和一般可用性方面）并不是特别“干净”，因此PHP-AST扩展对其进行了一些转换以使其可以更好地使用。 >让我们看一下基本代码的AST：> >输出：

Line 1: T_OPEN_TAG ('<?php ')
Line 2: T_VARIABLE ('$a')
Line 2: T_WHITESPACE (' ')
string(1) "="
Line 2: T_WHITESPACE (' ')
Line 2: T_LNUMBER ('1')
string(1) ";"

树节点（通常是类型的astnode）具有多个属性：

$code = <span><?php </span></span><span><span>$a = 1;
</span></span><span>code<span>;
</span></span><span>
</span><span><span>print_r(ast<span>\parse_code</span>($code, 30));
</span></span>

类型 - 描绘节点类型的整数值；每个都有相应的常数（例如AST_STMT_LIST => 132，AST_ASSIGN => 517，AST_VAR => 256）

>标志 - 一个指定过载行为的整数（例如，ASTAST_BINARD_OP节点将具有区分发生哪些二进制操作的标志）

Lineno

lineno - 线号，从较早的令牌信息中可以看出
• 儿童 - 子节点，通常会进一步分解该节点的一部分（例如，功能节点将具有孩子：参数，返回类型，身体等）
• >此阶段的AST输出很方便用于诸如静态代码分析仪（例如phan）之类的工具。

  阶段3 - 汇编

  汇编阶段消耗了AST，它通过递归穿越树来发出opcods。这个阶段还进行了一些优化。这些包括通过字面论据（例如strlen（“ ABC”）到int（3））和折叠持续的数学表达式（例如60 * 60 * 24 to int（86400））。

  >我们可以在此阶段以多种方式检查OpCode输出，包括OPCACHE，VLD和PHPDBG。我将使用VLD为此，因为我觉得输出更友好。

  >让我们看看以下file.php脚本的输出是什么：

  执行以下命令：

  $code = <span><?php </span></span><span><span>$a = 1;
  </span></span><span>code<span>;
  </span></span><span>
  </span><span><span>$tokens = token_get_all($code);
  </span></span><span>
  </span><span><span>foreach ($tokens as $token) {
  </span></span><span>    <span>if (is_array($token)) {
  </span></span><span>        <span>echo "Line <span><span>{$token[2]}</span>: "</span>, token_name($token[0]), " ('<span><span>{$token[1]}</span>')"</span>, PHP_EOL;
  </span></span><span>    <span>} else {
  </span></span><span>        <span>var_dump($token);
  </span></span><span>    <span>}
  </span></span><span><span>}
  </span></span>

  >
  我们的输出是：

  Line 1: T_OPEN_TAG ('<?php ')
  Line 2: T_VARIABLE ('$a')
  Line 2: T_WHITESPACE (' ')
  string(1) "="
  Line 2: T_WHITESPACE (' ')
  Line 2: T_LNUMBER ('1')
  string(1) ";"
  

  > Opcodes类似于原始源代码，足以与基本操作一起进行。 （我不会深入研究本文中的opcodes的详细信息，因为这本身将需要几个整个文章。）在上面脚本中没有在OpCode级别上应用优化，但是正如我们所看到的，编译阶段通过解决恒定条件（php_version ==='7.1.0-dev'）来做出一些。

  $code = <span><?php </span></span><span><span>$a = 1;
  </span></span><span>code<span>;
  </span></span><span>
  </span><span><span>print_r(ast<span>\parse_code</span>($code, 30));
  </span></span>

  > OPCACHE不仅可以简单地缓存OPCODE（因此绕过Lexing，解析和编译阶段）。它还包含许多不同级别的优化。让我们将优化级别提高到四个传球，以查看出来的内容：

  >

  >命令：

  >输出：

  ast\Node Object (
      [kind] => 132
      [flags] => 0
      [lineno] => 1
      [children] => Array (
          [0] => ast\Node Object (
              [kind] => 517
              [flags] => 0
              [lineno] => 2
              [children] => Array (
                  [var] => ast\Node Object (
                      [kind] => 256
                      [flags] => 0
                      [lineno] => 2
                      [children] => Array (
                          [name] => a
                      )
                  )
                  [expr] => 1
              )
          )
      )
  )
  

  >我们可以看到恒定条件已被删除，并且两个回声指令已被压缩到单个指令中。这些只是对Opcache在脚本的Opcodes上进行的许多优化的味道。不过，我不会浏览本文的各种优化级别，因为这本身也是一篇文章。

  >阶段4 - 解释

  <span>if (PHP_VERSION === '7.1.0-dev') {
  </span>    <span>echo 'Yay', PHP_EOL;
  </span><span>}
  </span>

  >最后阶段是对opcodes的解释。这是Opcodes在Zend Engine（ZE）VM上运行的地方。对于这个阶段，实际上几乎没有什么可说的（至少从高级角度来看）。输出几乎是您通过echo，print，var_dump等命令输出输出的任何内容。

  >因此，这是一个有趣的事实，而不是在此阶段挖掘任何复杂的事实：PHP在生成自己的VM时需要自己作为依赖性。这是因为VM是由PHP脚本生成的，因为它更简单并且更易于维护。

  结论

  >我们已经简要介绍了PHP解释器在运行PHP代码时通过的四个阶段。这涉及使用各种扩展（包括令牌，PHP-ast，opcache和vld）来操纵和查看每个阶段的输出。

  。

  >我希望本文能够帮助您对PHP的解释器有更好的整体理解，并显示了Opcache扩展的重要性（用于其缓存和优化能力）。

  经常询问有关PHP执行过程的问题（常见问题解答）
  > PHP解释器在执行过程中的作用是什么？它负责将PHP源代码转换为机器可读代码。解释器逐行读取PHP脚本，解释每行并执行必要的操作。它还负责在执行过程中处理错误和例外。 PHP解释器是PHP运行时环境的关键组成部分，其中还包括Web服务器和PHP扩展。 PHP执行过程。它负责解析PHP脚本，将其编译到字节码中，然后执行字节码。 PHP引擎使用两步过程来执行PHP脚本。首先，它解析PHP脚本并将其转换为抽象语法树（AST）。然后，将AST编译到字节码中并执行。 PHP引擎还包括一个内存管理器和一个垃圾收集器，以在执行过程中管理内存使用量。

  >

  > PHP的命令行接口和Web服务器接口之间有什么区别？ -line接口（CLI）和Web服务器接口是运行PHP脚本的两种不同方法。 CLI用于从命令行运行PHP脚本，而Web服务器接口则用于响应Web请求来运行PHP脚本。两个接口之间的主要区别是它们处理输入和输出的方式。在CLI中，从命令行读取输入，并将输出写入控制台。在Web服务器接口中，从HTTP请求读取输入，并将输出写入HTTP响应。

  >

  PHP在执行过程中如何处理错误？
  php具有强大的错误处理。允许其在执行过程中处理错误的机制。发生错误时，PHP会生成错误消息并将其发送到错误处理程序。错误处理程序可以根据错误报告设置显示错误消息，将其记录或忽略。 PHP还支持异常处理，这使其可以以更结构化和易于管理的方式处理错误。>

  > php扩展在执行过程中的作用是什么？

  php扩展是在PHP语言中添加新功能和功能的模块。在执行过程中，它们被加载到PHP运行时环境中，可用于执行从数据库访问到图像处理的广泛任务。 PHP扩展名为C编写，并编译为机器代码，这使其非常快速有效。它们是PHP生态系统的关键组成部分，并有助于其灵活性和功率。

  >

  > PHP如何优化执行过程？

  PHP使用多种技术来优化执行过程。这些技术之一是OpCode缓存，其中涉及将PHP引擎生成的字节码存储在内存中，以便可以在后续执行中重复使用。这消除了每次执行PHP脚本的必要性，从而大大提高了性能。 PHP还使用Just-In-time（JIT）汇编，其中涉及在运行时将字节码编译到机器代码中以进一步提高性能。

  >

  PHP在执行过程中如何处理内存管理？ PHP具有内置内存管理器，可以在执行过程中处理内存分配和Deallocation。内存管理器根据需要为变量和数据结构分配内存，并在不再需要内存时对内存进行交易。 PHP还具有一个垃圾收集器，该垃圾收集器会自动释放不再使用的内存。这有助于防止内存泄漏并将内存使用控制在控制之下。
  > Web服务器在PHP执行过程中的作用是什么？

  >

  > Web服务器在PHP执行中起关键作用过程。它负责处理HTTP请求，对这些请求运行PHP脚本，然后将HTTP响应发送回客户端。 Web服务器与PHP解释器和PHP引擎紧密合作，以执行PHP脚本并生成动态网页。 PHP最常用的Web服务器是Apache和Nginx。 MySQL，PostgreSQL和SQLite。它在执行过程中使用数据库特异性扩展与这些数据库进行交互。这些扩展提供了一组功能，可用于连接到数据库，执行SQL查询，获取结果并处理错误。 PHP还支持PDO（PHP数据对象）扩展名，该扩展提供了数据库交互的数据库-Nostic接口。

  > PHP在执行过程中如何处理会话管理？

  PHP对会话管理具有内置支持，这使其可以在不同的HTTP请求之间维护状态。启动会话后，PHP会创建唯一的会话ID，并将其存储在客户端浏览器上的cookie中。然后，此会话ID通过每个后续请求发送回服务器，允许PHP识别客户端并检索相应的会话数据。 PHP的会话管理功能使在Web应用程序中实现用户身份验证，购物车和其他状态功能变得易于实现。

以上是PHP如何执行 - 从源代码到渲染的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！