您可以捐助,支持我们的公益事业。

1元 10元 50元





认证码:  验证码,看不清楚?请点击刷新验证码 必填



  要资料 文章 文库 Lib 视频 Code iProcess 课程 认证 咨询 工具 讲座吧   成长之路  
会员   
 
   
 
  
每天15篇文章
不仅获得谋生技能
更可以追随信仰
 
 
     
   
 订阅
  捐助
王帅:深入PHP内核(二)——SAPI探究
 
作者 王帅 火龙果软件  发布于 2014-09-29
来自于要资料   1248 次浏览     评价:      
 

PHP作为一门简单而强大的语言,能够提供很多Web适用的语言特性。从实践出发,继弱类型变量原理探究后,王帅将继续带大家弄清PHP内核中的一些常用部分,本期则是SAPI的深入理解。

SAPI是Server Application Programming Interface(服务器应用编程接口)的缩写。PHP通过SAPI提供了一组接口,供应用和PHP内核之间进行数据交互。

简单的讲,就像函数的输入和输出一样,我们通过Linux命令行执行一段PHP代码,本质是Linux的Shell通过PHP的SAPI传入一组参数,Zend引擎执行后,返回给shell,由shell显示出来的过程。同样的,通过Apache调用PHP,通过Web服务器给SAPI传入数据,Zend引擎执行后,返回给Apache,由Apache显示在页面上。

图1. PHP架构图

PHP提供很多种形式的接口,包括apache、apache2filter、apache2handler、caudium、cgi 、cgi-fcgi、cli、cli-server、continuity、embed、isapi、litespeed、milter、nsapi、phttpd pi3web、roxen、thttpd、tux和webjames。但是常用的只有5种形式,CLI/CGI(命令行)、Multiprocess(多进程)、Multithreaded(多线程)、FastCGI和Embedded(内嵌)。

PHP提供了一个函数查看当前SAPI接口类型:

PHP的运行和加载

无论使用哪种SAPI,在PHP执行脚本前后,都包含一系列事件:Module的Init(MINT)和Shutdown(MSHUTDOWN),Request 的Init(RINT)和Shutdown(RSHUTDOWN)。 第一阶段是PHP模块初始化阶段(MINT),可以初始化扩展内部变量、分配资源和注册资源处理器,在整个PHP实例生命周期内,该过程只执行一次。

什么是PHP模块?通过上面的PHP架构图,在PHP中可以使用get_loaded_extensions 函数来查看所有编译并加载的模块/扩展,相当于CLI模式下的php -m。

以PHP的Memcached扩展源代码为例:

第二阶段是请求初始化阶段(RINT),在模块初始化并激活后,会创建PHP运行环境,同时调用所有模块注册的RINT函数,调用每个扩展的请求初始化函数 ,设定特定的环境变量、分配资源或执行其他任务,如审核。

第三阶段,请求处理完成后,会调用PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION进行回收,这是每个扩展的请求关闭函数,执行最后的清理工作。Zend引擎执行清理过程、垃圾收集、对之前的请求期间用到的每个变量执行unset。请求完成可能是执行到脚本完成,也可能是调用die()或exit()函数完成

第四阶段,当PHP生命周期结束时候,PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION对模块进行回收处理,这是每个扩展的模块关闭函数,用于关闭自己的内核子系统。

1. CLI/CGI模式

CLI和CGI都属于单进程模式,PHP的生命周期在一次请求中完成。也就是说每次执行PHP脚本,都会执行第二部分讲的四个INT和Shutdown事件。

图2. CGI/CLI生命周期

2. 多进程模式(Multiprocess)

多进程模式可以将PHP内置到Web Server中,PHP可以编译成Apache下的prefork MPM模式和APXS模块,当Apache启动后,会fork很多子进程,每个子进程拥有自己独立的进程地址空间。

图3. 多进程模式生命周期

在一个子进程中,PHP的生命周期是调用MINT启动后,执行多次请求(RINT/RSHUTDOWN),在Apache关闭或进程结束后,才会调用MSHUTDOWN进行回收阶段。 

图4. 多进程的生命周期

多进程模型中,每个子进程都是独立运行,没有代码和数据共享,因此一个子进程终止退出和重新生成,不会影响其他子进程的稳定。

3. 多线程模式(Multithreaded)

Apache2的Worker MPM采用了多线程模型,在一个进程下创建多个线程,在同一个进程地址空间执行。

图5. 多线程生命周期

4. FastCGI模式

在我们用的Nginx+PHP-FPM用的就是FastCGI模式,Fastcgi是一种特殊的CGI模式,是一种常驻进程类型的CGI,运行后可以Fork多个进程,不用花费时间动态的Fork子进程,也不需要每次请求都调用MINT/MSHUTDOWN。PHP通过PHP-FPM来管理和调度FastCGI的进程池。Nginx和PHP-FPM通过本地的TCP Socket和Unix Socket 进行通信。

图6. FastCGI模式生命周期

PHP-FPM进程管理器自身初始化,启动多个CGI解释器进程等待来自Nginx的请求。当客户端请求达到PHP-FPM,管理器选择到一个CGI进程进行处理,Nginx将CGI环境变量和标准输入发送到一个PHP-CIG子进程。PHP-CGI子进程处理完成后,将标准输出和错误信息返回给Nginx,当PHP-CGI子进程关闭连接时,请求处理完成。PHP-CGI子进程等待着下一个连接。

可以想象CGI的系统开销有多大。每一个Web 请求PHP都必须重新解析php.ini、载入全部扩展并始化全部数据结构。使用FastCGI,所有这些都只在进程启动时发生一次。另外,对于数据库和Memcache的持续连接可以工作。

5. 内嵌模式(Embedded)

Embed SAPI是一种特殊的SAPI,允许在C/C++语言中调用PHP提供的函数。这种SAPI和CLI模式一样,按照Module Init => Request Init => Request => Request Shutdown => Module Shutdown的模式运行。

Embed SAPI可以调用PHP丰富的类库,也可以实现高级玩法,比如可以查看PHP的OPCODE(PHP执行的中间码,Zend引擎的指令,由PHP代码生成)。

SAPI的运行机制

我们以CGI为例,看一下SAPI的运行机制。

由上面代码可见,PHP的SAPI像是面向对象中基类,SAPI.h和SAPI.c包含的函数是抽象基类的声明和定义,各个服务器用的SAPI模式,则是继承了这个基类,并重新定义基类方法的子类。

总结

PHP的SAPI是Zend引擎提供的一组标准交互接口,通过注册初始化、析构、输入、输出等接口,我们可以将应用程序运行在Zend引擎上,也可以把PHP嵌入到类似Apache的Web Server中。PHP常见的SAPI模式有五种,CGI/CLI模式、多进程模式、多线程模式、FastCGI模式和内嵌模式。

了解PHP的SAPI机制意义重大,帮助我们理解PHP的生命周期,并了解如何更好的通过C/C++为PHP编写扩展,并在生命周期中找到提高系统性能的方式。

   
 订阅
  捐助
相关文章 相关文档 相关课程



深度解析:清理烂代码
如何编写出拥抱变化的代码
重构-使代码更简洁优美
团队项目开发"编码规范"系列文章
重构-改善既有代码的设计
软件重构v2
代码整洁之道
高质量编程规范
基于HTML5客户端、Web端的应用开发
HTML 5+CSS 开发
嵌入式C高质量编程
C++高级编程
 

Android手机开发(一)
理解Javascript
非典型ajax实践
彻底的Ajax
javascript 使用Cookies
使用 jQuery 简化 Ajax 开发
更多...   


Struts+Spring+Hibernate
基于J2EE的Web 2.0应用开发
J2EE设计模式和性能调优
Java EE 5企业级架构设计
Java单元测试方法与技术
Java编程方法与技术


某航空公司IT部 JavaScript实践
某电视软件 HTML5和JavaScript
中航信 JavaScript高级应用开发
大庆油田 web界面Ajax开发技术
和利时 使用AJAX进行WEB应用开发
更多...   
 
 
 
 
 
每天2个文档/视频
扫描微信二维码订阅
订阅技术月刊
获得每月300个技术资源
 
 

关于我们 | 联系我们 | 京ICP备10020922号 京公海网安备110108001071号