由PHP底层工作原理说起

之前做过.net，java开发，也写过几个Php的网站，似乎3种主要编程语言都接触了。但是越来越觉得自己对编程的整个流程缺乏一个整体的认识，尤其是底层的机制。譬如网络编程，编译原理，服务器端，数据库存储引擎原理等。于是看了一些书，比较经典的有apue,unp,tcp/ip,nginx,mysql的innodb存储引擎，深入理解jvm。渐渐发现无论用什么语言做开发，背后都有linux,shell,c/c++,nginx服务器，mysql的身影。也许只有掌握了这些核心的原理知识，一个程序员才具有核心竞争力。

BAT的后端部分都是离不开这些核心技术的，只是前端(业务逻辑层)会有差别。譬如淘宝主要采用java,百度主要采用php。而腾讯是个工具控集团，主要采用c/c++技术。腾讯的主要的产品都是windows下的各种客户端（qq,输入法，music...最重要的是游戏）以及服务器端。相对而言，web产品是比较少的（qq空间，朋友网等），这些web产品以及比较成熟了，只是偶尔会做一下改进而已。除非有新的产品出现，不然不会有大量的人才需求。

虽然目前机器学习，大数据挖掘领域人才需求貌似比较旺盛，但是相关的技术还是要建立在Linux，jvm上面。某些公司对java人才的需求会进一步增长。

既然了解了c语言编译以及连接的过程，java的jvm下的运行机制，突然好奇php的运行流程，机制和原理也。找了几篇博客，大概了解了一下。先放到下面：

PHP底层工作原理

简介
　　先看看下面这个过程：

我们从未手动开启过PHP的相关进程，它是随着Apache的启动而运行的；PHP通过mod_php5.so模块和Apache相连（具体说来是SAPI，即服务器应用程序编程接口）；PHP总共有三个模块：内核、Zend引擎、以及扩展层；PHP内核用来处理请求、文件流、错误处理等相关操作；Zend引擎（ZE）用以将源文件转换成机器语言，然后在虚拟机上运行它；扩展层是一组函数、类库和流，PHP使用它们来执行一些特定的操作。比如，我们需要mysql扩展来连接MySQL数据库；当ZE执行程序时可能会需要连接若干扩展，这时ZE将控制权交给扩展，等处理完特定任务后再返还；最后，ZE将程序运行结果返回给PHP内核，它再将结果传送给SAPI层，最终输出到浏览器上。

深入探讨
　　等等，没有这么简单。以上过程只是个简略版，让我们再深入挖掘一下，看看幕后还发生了些什么。

Apache启动后，PHP解释程序也随之启动；PHP的启动过程有两步；第一步是初始化一些环境变量，这将在整个SAPI生命周期中发生作用；第二步是生成只针对当前请求的一些变量设置。

PHP启动第一步
　　不清楚什么第一第二步是什么？别担心，我们接下来详细讨论一下。让我们先看看第一步，也是最主要的一步。要记住的是，第一步的操作在任何请求到达之前就发生了。

启动Apache后，PHP解释程序也随之启动；PHP调用各个扩展的MINIT方法，从而使这些扩展切换到可用状态。看看php.ini文件里打开了哪些扩展吧；MINIT的意思是“模块初始化”。各个模块都定义了一组函数、类库等用以处理其他请求。

　　一个典型的MINIT方法如下：
PHP_MINIT_FUNCTION(extension_name){
/* Initialize functions, classes etc */
}
PHP启动第二步

当一个页面请求发生时，SAPI层将控制权交给PHP层。于是PHP设置了用于回复本次请求所需的环境变量。同时，它还建立一个变量表，用来存放执行过程中产生的变量名和值。PHP调用各个模块的RINIT方法，即“请求初始化”。一个经典的例子是Session模块的RINIT，如果在php.ini中启用了Session模块，那在调用该模块的RINIT时就会初始化$_SESSION变量，并将相关内容读入；RINIT方法可以看作是一个准备过程，在程序执行之间就会自动启动。

　　一个典型的RINIT方法如下：
PHP_RINIT_FUNCTION(extension_name) {
/* Initialize session variables, pre-populate variables, redefine global variables etc */
}
PHP关闭第一步
　　如同PHP启动一样，PHP的关闭也分两步：

一旦页面执行完毕（无论是执行到了文件末尾还是用exit或die函数中止），PHP就会启动清理程序。它会按顺序调用各个模块的RSHUTDOWN方法。RSHUTDOWN用以清除程序运行时产生的符号表，也就是对每个变量调用unset函数。

　　一个典型的RSHUTDOWN方法如下：
PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(extension_name) {
/* Do memory management, unset all variables used in the last PHP call etc */
}
PHP关闭第二步
　　最后，所有的请求都已处理完毕，SAPI也准备关闭了，PHP开始执行第二步：

PHP调用每个扩展的MSHUTDOWN方法，这是各个模块最后一次释放内存的机会。

　　一个典型的RSHUTDOWN方法如下：
PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(extension_name) {
/* Free handlers and persistent memory etc */
}
　　这样，整个PHP生命周期就结束了。要注意的是，只有在服务器没有请求的情况下才会执行“启动第一步”和“关闭第二步”。

下面的是用一些图示来说明的！

PHP底层工作原理



图1 php结构

从图上可以看出，php从下到上是一个4层体系

①Zend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。

②Extensions

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）。

③Sapi

Sapi全称是Server Application Programming Interface，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。后面将在sapi章节中介绍

④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。

构架思想：

引擎(Zend)+组件(ext)的模式降低内部耦合

中间层(sapi)隔绝web server和php

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如果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

Apache和php的关系

Apache对于php的解析，就是通过众多Module中的php Module来完成的。



把php最终集成到Apache系统中，还需要对Apache进行一些必要的设置。这里，我们就以php的mod_php5 SAPI运行模式为例进行讲解，至于SAPI这个概念后面我们还会详细讲解。

假定我们安装的版本是Apache2 和 Php5，那么需要编辑Apache的主配置文件http.conf，在其中加入下面的几行内容：

Unix/Linux环境下：

LoadModule php5_module modules/mod_php5.so

AddType application/x-httpd-php .php

注：其中modules/mod_php5.so 是X系统环境下mod_php5.so文件的安装位置。

Windows环境下：

LoadModule php5_module d:/php/php5apache2.dll

AddType application/x-httpd-php .php

注：其中d:/php/php5apache2.dll 是在Windows环境下php5apache2.dll文件的安装位置。

这两项配置就是告诉Apache Server，以后收到的Url用户请求，凡是以php作为后缀，就需要调用php5_module模块（mod_php5.so/ php5apache2.dll）进行处理。

Apache的生命周期



Apach的请求处理流程



Apache请求处理循环详解
Apache请求处理循环的11个阶段都做了哪些事情呢？（这11个阶段难道就是nginx中对应的11个处理阶段？？？）