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PHP的目录结构、设计理念以及核心架构
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PHP源代码还包括在开发过程中生成的几个文件，以及在上游各自位置进行维护的几个部分。（注：PHP版本7.4.13） / ├─ .git/ # Git configuration and source directory ├─ TSRM/ # Thread Safe Resource Manager └─ Zend/ # Zend Engine ├─ zend_vm_execute.h # Generated by `Zend/zend_vm_gen.php` ├─ zend_vm_opcodes.c # Generated by `Zend/zend_vm_gen.php` ├─ zend_vm_opcodes.h # Generated by `Zend/zend_vm_gen.php` └─ ... ├─ appveyor/ # Appveyor CI service files └─ build/ # *nix build system files ├─ ax_*.m4 # https://github.com/autoconf-archive/autoconf-archive ├─ config.guess # https://git.savannah.gnu.org/cgit/config.git ├─ config.sub # https://git.savannah.gnu.org/cgit/config.git ├─ libtool.m4 # https://git.savannah.gnu.org/cgit/libtool.git ├─ ltmain.sh # https://git.savannah.gnu.org/cgit/libtool.git ├─ shtool # https://www.gnu.org/software/shtool/ └─ ... ├─ docs/ # PHP internals and repository documentation └─ ext/ # PHP core extensions └─ bcmath/ ├─ libbcmath/ # Forked and maintained in php-src └─ ... └─ curl/ ├─ sync-constants.php # The curl symbols checker └─ ... └─ date/ └─ lib/ # Bundled datetime library https://github.com/derickr/timelib ├─ parse_date.c # Generated by re2c 0.15.3 ├─ parse_iso_intervals.c # Generated by re2c 0.15.3 └─ ... └─ ... └─ ffi/ ├─ ffi_parser.c # Generated by https://github.com/dstogov/llk └─ ... └─ fileinfo/ ├─ libmagic/ # Modified libmagic https://github.com/file/file ├─ data_file.c # Generated by `ext/fileinfo/create_data_file.php` ├─ libmagic.patch # Modifications patch from upstream libmagic ├─ magicdata.patch # Modifications patch from upstream libmagic └─ ... └─ gd/ ├─ libgd/ # Bundled and modified GD library https://github.com/libgd/libgd └─ ... └─ mbstring/ ├─ libmbfl/ # Forked and maintained in php-src ├─ unicode_data.h # Generated by `ext/mbstring/ucgendat/ucgendat.php` └─ ... └─ pcre/ ├─ pcre2lib/ # https://www.pcre.org/ └─ ... └─ pdo_mysql/ ├─ php_pdo_mysql_sqlstate.h # Generated by `ext/pdo_mysql/get_error_codes.php` └─ ... └─ skeleton/ # Skeleton for developing new extensions with `ext/ext_skel.php` └─ ... └─ standard/ └─ html_tables/ ├─ mappings/ # https://www.unicode.org/Public/MAPPINGS/ └─ ... ├─ credits_ext.h # Generated by `scripts/dev/credits` ├─ credits_sapi.h # Generated by `scripts/dev/credits` ├─ html_tables.h # Generated by `ext/standard/html_tables/html_table_gen.php` └─ ... └─ tokenizer/ ├─ tokenizer_data.c # Generated by `ext/tokenizer/tokenizer_data_gen.sh` └─ ... └─ xmlrpc/ ├─ libxmlrpc/ # Forked and maintained in php-src └─ ... └─ zend_test # For testing internal APIs. Not needed for regular builds. └─ ... └─ zip/ # Bundled https://github.com/pierrejoye/php_zip └─ ... └─ ... └─ main/ # Binding that ties extensions, SAPIs, and engine together ├─ streams/ # Streams layer subsystem ├─ php_version.h # Generated by release managers using `configure` └─ ... ├─ pear/ # PEAR installation └─ sapi/ # PHP SAPI modules └─ cli/ ├─ mime_type_map.h # Generated by `sapi/cli/generate_mime_type_map.php` └─ ... └─ ... ├─ scripts/ # php-config, phpize and internal development scripts ├─ tests/ # Core features tests ├─ travis/ # Travis CI service files └─ win32/ # Windows build system files ├─ cp_enc_map.c # Generated by `win32/cp_enc_map_gen.exe` └─ ... └─ ... 目录说明TSRM线程相关安全的实现，PHP的线程安全是构建在TSRM库之上的，PHP实现中常见的*G宏通常是对TSRM的封装，TSRM(Thread Safe Resource Manager)线程安全资源管理器。ZendPHP解析器的核心实现，比如脚本的词法语法解析，opcode的执行以及扩展机制的实现等buildlinux下编译相关的目录extPHP的扩展，包括了绝大多数PHP的函数的定义和实现，如array系列，pdo系列，spl系列等函数的实现，都在这个目录中。个人写的扩展在测试时也可以放到这个目录，方便测试和调试。mainPHP的主要代码，这里存放PHP最为核心的文件，主要实现PHP的基本设施，这里和Zend引擎不一样，Zend引擎主要实现语言最核心的语言运行环境。netware网络目录，socket的定义与实现pearPHP扩展及应用的代码仓库，包含PEAR的核心文件。PEAR是PHP扩展与应用库(the PHP Extension and Application Repository)的缩写。它是一个PHP扩展及应用的一个代码仓库，简单地说，PEAR之于PHP就像是CPAN(Comprehensive Perl Archive Network)之于Perl。sapiPHP的应用层接口，包含了各种服务器抽象层的代码，例如apache的mod_php，cli,cgi,embed以及fpm等接口。scriptsLinux下的脚本目录tests测试脚本目录，包含PHP各项功能的测试文件travis用于构建，非PHP特有目录win32Windows下编译PHP的相关脚本，比如sokcet的实现在Windows下和*Nix平台就不太一样，同时也包括了Windows下编译PHP相关的脚本。虽然源码目录众多，但是核心目录却只有sapi、main、zend、ext、TSRM。 1、SAPIPHP程序的输入可以是来自于命令行的标准输入，也可以是来自基于cgi/fastcgi协议的网络请求。甚至可以嵌入到单片机供C、C++程序调用。它们分别对应cli模式、fpm/cgi模式、embed模式，除了这些还有apache2handler、litespeed模式。
sapi目录是对输入和输出层的抽象，是PHP提供对外服务的规范。 同理，输出可以写到命令行的标准输出，也可以作为基于cgi/fastcgi协议的网络响应返回给客户端。 SAPI全称Server API，负责PHP对外提供服务规范，它定义了结构体sapi_module_struct，该结构体定义了模式启动、关闭、激活、失效等多个钩子函数指针，每个模式将这些函数指针指向自己的函数，就可以轻松扩展PHP对外服务的方式。以上几种模式也正是实现了sapi_module_strcut才完成了PHP的多场景应用。
几种常用的SAPI： (1)、apache2handler：Apache扩展，编译后生成动态链接库，配置到Apache下，当有http请求到Apache时，根据配置会调用此动态链接库，执行PHP代码，完成与PHP的交互。 (2)、cgi-fcgi：编译后生成支持CGI协议的可执行程序，webserver（通常为Apache或Nginx）通过CGI协议把请求传给CGI进程，执行代码将结果返回给webserver，退出进程。 (3)、fpm-fcgi：fpm全称为FastCGI Process Manager，PHP官方提供的FastCGI进程管理器。以Nginx服务器为例，当有http协议请求发送到Nginx服务器，Nginx按照FastCGI协议把请求交给php-fpm进程处理。 (4)、cli：Command Line Interface的简称，PHP的命令行交互接口。 2、mainmain目录是SAPI层和Zend层的黏合剂。 main目录的作用是承接SAPI的请求，分析出要执行的脚本文件和参数，并对环境和配置进行初始化，比如初始化变量和常量、注册函数、解析配置文件、加载扩展等等。 Zend目录就是大家所熟知的Zend引擎，是PHP最核心的部分，主要负责PHP的语法实现、内存管理及脚本的编译运行环境等，它由编译器、执行器两部分组成。 编译器负责将PHP代码进行词法、语法分析，并生成抽象语法树，然后进一步编译为opcode，opcode是Zend虚拟机可识别的指令，php7一共有173个opcode，所有的语法都是由这些opcode组成的。执行器负责执行编译器输出的opcode。 ext（extension），它是扩展PHP内核功能的一种方式，分为PHP扩展与zend扩展，都支持用户自定义开发，这两种都比较常见，PHP扩展有gd、json、date、array等，而我们熟知的opcache就是Zend扩展。 上一节使用ext_skel,实现一个PHP扩展 写的自定义扩展就放在此目录下。
TSRM(Thread Safe Resource Manager)线程安全资源管理器。 全局变量就是定义在函数外的变量，它属于公共资源，在多线程的环境下，访问公共资源就可能会引起冲突，TSRM就是为解决该问题而诞生的。 线程安全机制主要为了保证共享资源的安全。PHP的线程安全机制简洁直观——在多线程环境下，为每个线程提供独立的全局变量副本。具体实施是通过TSRM为每个线程分配（分配前加锁）一个独立ID（自增）作为当前线程的全局变量内存区索引，在以后的全局变量访问中，实现线程之间的完全独立。 PHP大部分SAPI都是单线程的，所以并不需要过多关注线程安全，但是在Apache或者用户自己实现的PHP环境下，就需要考虑线程安全问题了。 二、PHP的设计理念及特点1、多进程模型：由于PHP是多进程模型，不同请求间互不干涉，这样保证了一个请求挂掉不会对全盘服务造成影响，目前PHP也早支持多线程模型。 2、弱类型语言：和C/C++、JAVA、C#等语言不同，PHP是一种弱类型的语言。一个变量的类型并不是一开始就确定不变的，运行中才会确定并可能发生隐式或显示的类型转换，这种机制的灵活性在web开发中非常方便、高效，具体会在后面PHP变量中详述。 3、引擎（Zend）+组件（ext）的模式降低内部耦合。 4、中间层（sapi ）Sapi全称是Server Application Programming Interface 隔绝web server和PHP。 5、语法简单灵活，没有太多规范。缺点导致风格混杂。 三、PHP核心架构
Zend引擎中包含了编译器和解释器，从PHP代码到opcode的执行，均由Zend引擎完成。 Zend引擎除了实现了PHP的核心功能，还提供了一套接口，让PHP可以在更多的场景中使用，如命令行环境、Web环境等。 该架构图大致分为四大部分。 1、Zend引擎：前文介绍的词法/语法分析、AST编译和opcodes的执行均在Zend引擎中实现。此外，PHP的变量设计、内存管理、进程管理等也在引擎层实现。引擎为PHP提供了基础服务，PHP的可靠性和高性能都依赖引擎的基础支撑。同时，Zend引擎的可扩展性，还是PHP得以大规模应用的重要原因之一。 2、PHP层：Zend引擎为PHP提供基础能力（如内存分配和回收），而来自外部的交互则需要通过PHP层来处理。 3、SAPI：SAPI是Server API的缩写，其中包含了常见的cli SAPI和fpm SAPI。PHP定义好输入/输出规范，依据此规范与PHP交互的一方都可以称为Server。 4、扩展部分：Zend引擎提供了核心能力和接口规范。在此基础上开发的扩展，为PHP代码的性能和功能的多样性提供了更丰富的选项。 END如有问题请在下方留言。 或关注我的公众号“孙三苗”，输入“联系方式”。获得进一步帮助。
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前一节：使用ext_skel,实现一个PHP扩展，试着使用 ext_skel 写了一个扩展，通过上一节可以大体了解自己如何写一个扩展。这一节主要介绍一下PHP的目录结构、设计理念以及核心架构。
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