學(xué)習(xí) PHP 生命周期

PHP的生命周期是一個很復(fù)雜的過程，其生命周期應(yīng)該被熱衷于使用它的人所掌握。主要內(nèi)容如下:

PHP 啟動。如果運行的是 CLI 或者 FPM，它將運行 C main()。如果作為模塊運行到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，像使用 apxs2 SAPI (Apache 2)，則 PHP 在 Apache 啟動后不久啟動，并開始運行其模塊的啟動序列，PHP 就是其中之一。在內(nèi)部稱啟動為模塊啟動步驟。我們也將其縮寫為MINIT步驟。

一旦啟動，PHP 將等待處理一個/幾個請求。當(dāng)我們談?wù)?PHP CLI時，將只有一個請求：當(dāng)前腳本要運行。但是，當(dāng)我們談?wù)?Web 環(huán)境時——應(yīng)該是 PHP-FPM 或 Web 服務(wù)器模塊——PHP 可以一個接一個地處理多個請求。這完全依賴于你如何配置你的 Web 服務(wù)器：你可以告訴它處理無限數(shù)量的請求，或在關(guān)閉并回收該過程之前處理特定數(shù)量的請求。每次一個新的請求在線程中要處理時，PHP 就會運行請求啟動步驟。我們稱之為 RINIT。

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請求得到處理，（可能）生成了一些內(nèi)容，OK。是時候關(guān)閉請求，并準(zhǔn)備好處理另一個請求。關(guān)閉請求調(diào)用請求關(guān)閉步驟。我們稱之為RSHUTDOWN?！?/p>

當(dāng)處理完X個請求（一個，幾十個，數(shù)千個等），PHP 最后會自行關(guān)閉，然后結(jié)束。關(guān)閉 PHP 進(jìn)程稱為模塊關(guān)閉步驟?？s寫為 MSHUTDOWN。

如果我們可以畫出這些步驟，則可能會得到以下信息：

并行模型

在 CLI 環(huán)境，任何事都很容易：一個進(jìn)程處理一個請求：它會啟動一個單獨的 PHP 腳本，然后結(jié)束。CLI 環(huán)境是 Web 環(huán)境的一種特殊化，它更為復(fù)雜。

為了同時處理多個請求，你必須運行并行模型。在 PHP 中存在兩種：

• The process-based model 基于進(jìn)程的模型
• The thread-based model 基于線程的模型

使用基于進(jìn)程的模型，操作系統(tǒng)將每個 PHP 解釋器隔離到自己的進(jìn)程中。這種模型在 Unix 非常普遍。每個請求都到它自己的進(jìn)程。PHP-CLI、PHP-FPM 和 PHP-CGI 使用該模型。

在基于線程的模型中，每個 PHP 解釋器都使用線程庫隔離到線程中。這個模型主要用在 Windows 操作系統(tǒng)，但也可以用在大多數(shù)的 Unix中。要求 PHP 和其擴展在 ZTS 模式下被構(gòu)建。

這是基于進(jìn)程的模型：

這是基于線程的模型：

注意

作為擴展開發(fā)者，PHP 的多進(jìn)程模塊不是你的選擇。你將需要支持它。你必須讓你的擴展支持在線程環(huán)境中運行，特別是在 Windows平臺下，并且必須針對它編程。

PHP 擴展鉤子

你可能猜到了，PHP 引擎將在多個生命周期點觸發(fā)你的擴展。我們稱它們?yōu)?em>鉤子函數(shù)。你的擴展程序可以在向引擎注冊時，通過聲明函數(shù)鉤子來聲明對特定生命周期點的興趣。
在你分析 PHP 擴展結(jié)構(gòu)時（zend_module_entry 結(jié)構(gòu)），這些鉤子可以清晰地看到：

struct _zend_module_entry {         unsigned short size;         unsigned int zend_api;         unsigned char zend_debug;         unsigned char zts;         const struct _zend_ini_entry *ini_entry;         const struct _zend_module_dep *deps;         const char *name;         const struct _zend_function_entry *functions;         int (*module_startup_func)(INIT_FUNC_ARGS);        /* MINIT() */         int (*module_shutdown_func)(SHUTDOWN_FUNC_ARGS);   /* MSHUTDOWN() */         int (*request_startup_func)(INIT_FUNC_ARGS);       /* RINIT() */         int (*request_shutdown_func)(SHUTDOWN_FUNC_ARGS);  /* RSHUTDOWN() */         void (*info_func)(ZEND_MODULE_INFO_FUNC_ARGS);     /* PHPINFO() */         const char *version;         size_t globals_size; #ifdef ZTS         ts_rsrc_id* globals_id_ptr; #else         void* globals_ptr; #endif         void (*globals_ctor)(void *global);                /* GINIT() */         void (*globals_dtor)(void *global);                /* GSHUTDOWN */         int (*post_deactivate_func)(void);                 /* PRSHUTDOWN() */         int module_started;         unsigned char type;         void *handle;         int module_number;         const char *build_id; };

現(xiàn)在讓我們看看你應(yīng)該在這些鉤子中編寫哪種代碼。

模塊初始化：MINIT()

這是 PHP 進(jìn)程啟動步驟。在擴展的MINIT()中，你將加載并分配以后每次請求需要的任何持久對象或者信息。它們的大部分將分配為只讀對象。

在MINIT()中，尚未有線程或進(jìn)程彈出，所以你完全可以訪問全局變量，而沒有任何保護(hù)。另外，由于請求尚未啟動，因此你不能分配請求綁定的內(nèi)存。你永遠(yuǎn)不會在MINIT()步驟中使用Zend 內(nèi)存管理 分配，但是會使用永久分配。不是 emalloc()，而是pemalloc()。否則會導(dǎo)致崩潰。

在 MINIT()中，執(zhí)行引擎仍未啟動，所以不要在沒有特別注意的情況下，嘗試訪問其任何結(jié)構(gòu)。

如果你需要為你的擴展注冊 INI 入口，則MINIT() 是正確的做法。

如果你要為以后使用而注冊只讀zend_strings，請使用持久分配了。

如果你需要分配的對象在處理請求時會寫入，那么你必須復(fù)制它們的內(nèi)存分配到該請求的線程專用池。記住，你只可以在MINIT()中安全地寫入全局空間。

注意

內(nèi)存管理、分配和調(diào)試是內(nèi)存管理的部分章節(jié)。

在 php_module_startup()函數(shù)中，通過zend_startup_modules()觸發(fā) MINIT()。

模塊終止：MSHUTDOWN()

這是 PHP 進(jìn)程終止步驟。很容易， 基本上，你在這里運行了與MINIT()中使用的相反的操作。你釋放了資源，取消 INI 設(shè)置的注冊等等。

再次注意：執(zhí)行引擎是關(guān)閉的，所以你不應(yīng)在此處訪問其任何變量。

由于你在此處不需要請求，所以不應(yīng)使用Zend 內(nèi)存管理 的efree() 或類似函數(shù)去釋放資源，但對于釋放持久分配，使用pefree()。

在php_module_shutdown()函數(shù)中，由zend_shutdown()的zend_destroy_modules()中觸發(fā)MSHUTDOWN()。

請求初始化: RINIT()

剛剛看過的請求，PHP 將在這里處理它。在RINIT()中，你引導(dǎo)了處理該精確請求所需的資源。PHP 是一種無共享架構(gòu)，它提供了內(nèi)存管理功能。

在 RINIT()中，如果需要分配動態(tài)內(nèi)存，你將使用Zend 內(nèi)存管理器。你將調(diào)用 emalloc()。Zend 內(nèi)存管理器 追蹤你通過它分配的內(nèi)存，當(dāng)請求關(guān)閉時，如果你忘記這么做，它將嘗試釋放請求綁定的內(nèi)存（你不應(yīng)這么做）。

在這里，你不應(yīng)請求持久的動態(tài)內(nèi)存，即 libc 的malloc() 或Zend 的pemalloc()。如果你在這里請求持久內(nèi)存，并且忘記釋放它，則將造成泄露，并且隨著 PHP 處理越來越多的請求而堆積，最終導(dǎo)致進(jìn)程崩潰(Kernel OOM) ，并且導(dǎo)致機器內(nèi)存不足。

另外，務(wù)必注意不要在這里寫入全局空間。如果 PHP 作為選定的并行模型運行到線程中，那么你將修改每個線程池中的上下文（所有與你的請求并行處理的請求），并且如果你沒有鎖定內(nèi)存，也可能觸發(fā)競爭條件。如果你需要全局，你必須保護(hù)它們。

注意

全局范圍管理解釋在專用章節(jié)。

在php_request_startup()函數(shù)中，通過zend_activate_module()觸發(fā)RINIT()。

請求終止： RSHUTDOWN()

這是 PHP 請求終止步驟。PHP 剛結(jié)束處理其請求，現(xiàn)在來清理其部分作為無共享架構(gòu)的內(nèi)存。接下來的請求不應(yīng)記住當(dāng)前請求的任何內(nèi)容。很容易，基本上，你在此處執(zhí)行了與RINIT()使用的相反的操作。你釋放了請求綁定的資源。

由于你在此處使用了請求，你應(yīng)使用 Zend 內(nèi)存管理器的efree()或類似方式釋放資源。如果你忘記釋放并且造成泄露，在調(diào)試版本下，內(nèi)存管理器將在進(jìn)程stderr上記錄關(guān)于泄露的指針的日記，并且將為你釋放它們。

給你個主意，RSHUTDOWN()將被調(diào)用：

• 執(zhí)行用戶區(qū)關(guān)閉功能后 (register_shutdown_function())
• 在調(diào)用每個對象析構(gòu)函數(shù)之后
• PHP 輸出緩沖區(qū)刷新之后
• 禁用 max_execution_time 之后

在php_request_shutdown()函數(shù)中，通過zend_deactivate_modules()觸發(fā)RSHUTDOWN()。

Post 請求終止： PRSHUTDOWN()

這個鉤子很少使用。它在 RSHUTDOWN()之后調(diào)用，但是中間還會運行一些額外的引擎代碼。
尤其是在 Post-RSHUTDOWN 中：

• PHP 輸出緩沖區(qū)已關(guān)閉，并且它的處理程序已刷新
• PHP 超全局已經(jīng)銷毀
• 執(zhí)行引擎已經(jīng)關(guān)閉

這個鉤子很少使用。在php_request_shutdown()函數(shù)中，通過zend_post_deactivate_modules()，在RSHUTDOWN()之后被觸發(fā)。

全局初始化： GINIT()

線程庫每次彈出線程時都會調(diào)用該鉤子。如果你使用多進(jìn)程，當(dāng) PHP 啟動，僅在觸發(fā) MINIT() 之前調(diào)用此函數(shù)。

這里不講太多細(xì)節(jié)，只需在這里簡單地初始化全局變量，通常初始化為0。全局管理將在專用章節(jié)詳細(xì)說明。

記住，全局變量不會在每次請求后清理。如果你需要為每次新的請求重置它們（可能），那么你必須將這樣地進(jìn)程放到RINIT()中。

注意

全局范圍管理在專用章節(jié)詳細(xì)介紹。

全局終止： GSHUTDOWN()

在線程庫中，每當(dāng)線程終止時都會調(diào)用該鉤子。如果你使用多線程，該函數(shù)將在 PHP 終止期間（在MSHUTDOWN()）被調(diào)用一次。

在這里不提供太多細(xì)節(jié)，你只需簡單地在這里取消初始化你的全局變量，通常你不必做什么，但如果在構(gòu)建全局（GINIT()）時分配了資源，在這里的步驟你應(yīng)該釋放它們。

全局管理將在專用章節(jié)詳細(xì)介紹。

記住，全局變量在每次請求后不會清除。即GSHUTDOWN()不會作為RSHUTDOWN()的一部分被調(diào)用。

注意

全局范圍管理在專用章節(jié)有詳細(xì)介紹。

信息收集: MINFO()

該鉤子很特殊，它永遠(yuǎn)不會被引擎自動觸發(fā)，只有你詢問它有關(guān)擴展的信息時才會觸發(fā)。典型的例子是調(diào)用phpinfo()。然后運行此函數(shù)，并將有關(guān)當(dāng)前擴展的特殊信息打印到流中。

簡而言之，phpinfo() 展示信息。

該函數(shù)也可以通過 CLI 使用反射開關(guān)之一調(diào)用，例如php --ri pib 或通過用戶區(qū)調(diào)用ini_get_all()。

你可以將其留空，在這種情況下，只有擴展的名字顯示，沒有其他（可能不會顯示 INI 設(shè)置，因為這是 MINFO() 的一部分）。

關(guān)于 PHP 生命周期的思考

你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，RINIT() 和 RSHUTDOWN() 尤其重要，因為它們在擴展中被觸發(fā)成千上萬次。如果 PHP 步驟是關(guān)于 Web (不是 CLI)，并且已經(jīng)配置為可以處理無數(shù)次請求，那么你的 RINIT()/RSHUTDOWN() 組將被無數(shù)次調(diào)用。

我們想要再次引起你對內(nèi)存管理的關(guān)注。在處理請求時（在RINIT() 和 RSHUTDOWN()之間），你最終泄露的小字節(jié)，將對滿載服務(wù)器產(chǎn)生嚴(yán)重影響。這就是為什么建議你使用 Zend 內(nèi)存管理器 進(jìn)行此類分配，并且準(zhǔn)備好調(diào)試內(nèi)存布局。作為無共享架構(gòu)的一部分，PHP 在每次請求最后都會忘記并釋放請求內(nèi)存，這是 PHP 的內(nèi)部設(shè)計。

另外，如果你的崩潰信號是 SIGSEGV (壞內(nèi)存訪問)，則整個進(jìn)程會崩潰。如果 PHP 是使用線程作為多進(jìn)程引擎，那么你所有其他線程也將崩潰，甚至可能造成服務(wù)器崩潰。

注意

C 語言不是 PHP 語言。使用 C，在程序的錯誤很可能導(dǎo)致程序的崩潰與終止。

通過重寫函數(shù)指針進(jìn)行掛鉤

現(xiàn)在你知道引擎何時會觸發(fā)代碼，還存在值得注意的函數(shù)指針，你可以替換它們來掛載到引擎。因為那些指針是全局變量，因此你可以將它們替換為 MINIT() 步驟，并將它們放回MSHUTDOWN()中。

感興趣的有：

• AST, Zend/zend_ast.h:

  • void (zend_ast_process_t)(zend_ast ast)

• Compiler, Zend/zend_compile.h:

  • zend_op_array (zend_compile_file)(zend_file_handle file_handle, int type)*
  • zend_op_array (zend_compile_string)(zval source_string, char filename)

• Executor, Zend/zend_execute.h:

  • void (zend_execute_ex)(zend_execute_data execute_data)
  • void (zend_execute_internal)(zend_execute_data execute_data, zval return_value)*

• GC, Zend/zend_gc.h:

  • int (gc_collect_cycles)(void)*

• TSRM, TSRM/TSRM.h:

  • void (tsrm_thread_begin_func_t)(THREAD_T thread_id)*
  • void (tsrm_thread_end_func_t)(THREAD_T thread_id)*

• Error, Zend/zend.h:

  • void (zend_error_cb)(int type, const char error_filename, const uint error_lineno, const char format, va_list args)*

• Exceptions, Zend/zend_exceptions.h:

  • void (zend_throw_exception_hook)(zval ex)

• Lifetime, Zend/zend.h:

  • void (zend_on_timeout)(int seconds)*
  • void (zend_interrupt_function)(zend_execute_data execute_data)
  • void (zend_ticks_function)(int ticks)*

還有其他存在，但是上面的是最重要的，當(dāng)你設(shè)計 PHP 擴展時，你可能需要。因為它們的名字很容易看，所以不再詳細(xì)解釋它們。

如果你需要