什么是php的管理全局狀態(tài)

什么是php的管理全局狀態(tài)？針對(duì)這個(gè)問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

管理全局狀態(tài)

在命令式語言中總是需要一些全局空間。在編程 PHP 或擴(kuò)展時(shí)，我們將明確區(qū)分我們所稱的請(qǐng)求綁定全局變量和真正的全局變量。

請(qǐng)求全局變量是處理請(qǐng)求過程中需要攜帶和記憶信息的全局變量。一個(gè)簡單的例子是，您要求用戶在函數(shù)參數(shù)中提供一個(gè)值，并且希望能夠在其他函數(shù)中使用它。除了這條信息在幾個(gè) PHP 函數(shù)調(diào)用中 “保持其值” 之外，它只為當(dāng)前請(qǐng)求保留該值。下一個(gè)來的請(qǐng)求應(yīng)該什么都不知道。PHP 提供了一種機(jī)制來管理請(qǐng)求全局變量，不管選擇了什么樣的多處理模型，我們將在本章后面詳細(xì)介紹這一點(diǎn)。

真正的全局變量是跨請(qǐng)求保留的信息片段。這些信息通常是只讀的。如果您需要寫入這樣的全局變量作為請(qǐng)求處理的一部分，那么 PHP 無法幫助您。如果您使用 線程作為多處理模型, 您需要自己執(zhí)行內(nèi)存鎖。如果你使用 進(jìn)程作為多處理模型, 您需要使用自己的IPC(進(jìn)程間通信)。但是，在PHP擴(kuò)展編程中不應(yīng)該出現(xiàn)這種情況。

管理請(qǐng)求全局變量

下面是一個(gè)使用請(qǐng)求全局的簡單擴(kuò)展例子：

/* 真正的 C 全局 */
static zend_long rnd = 0;

static void pib_rnd_init(void)
{
    /* 在 0 到 100 之間隨機(jī)一個(gè)數(shù)字 */
    php_random_int(0, 100, &rnd, 0);
}

PHP_RINIT_FUNCTION(pib)
{
    pib_rnd_init();

    return SUCCESS;
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == rnd) {
        /* 將數(shù)字重置以進(jìn)行猜測 */
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    if (r < rnd) {
        RETURN_STRING("more");
    }

    RETURN_STRING("less");
}

PHP_FUNCTION(pib_reset)
{
    if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
        return;
    }

    pib_rnd_init();
}

如你所見，這個(gè)擴(kuò)展在請(qǐng)求開始時(shí)挑選一個(gè)隨機(jī)整型數(shù)，之后通過pib_guess()可以嘗試猜到這個(gè)數(shù)組。一旦猜到，該數(shù)字將重置。如果用戶想要手動(dòng)重置數(shù)字，它也可以自己手動(dòng)調(diào)用pib_reset() 去重置數(shù)值。
該隨機(jī)數(shù)作為一個(gè) C 全局變量實(shí)現(xiàn)。如果 PHP 在進(jìn)程中作為多進(jìn)程模型的一部分使用不再是個(gè)問題，如果之后使用線程，這是不行的。

注意

作為提醒，你無需掌握將要使用哪種多進(jìn)程模型。當(dāng)你設(shè)計(jì)擴(kuò)展時(shí)，你必須為這兩種模型做好準(zhǔn)備。

當(dāng)使用線程，會(huì)針對(duì)服務(wù)器中的每個(gè)線程共享一個(gè) C 全局變量。例如我們上面的例子，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的每個(gè)并行用戶將共享同一個(gè)數(shù)值。一些可能會(huì)一開始就重置數(shù)值，而其他則嘗試去猜測它。簡而言之，你清楚地了解了線程的關(guān)鍵問題。

我們必須持久化數(shù)據(jù)到同一請(qǐng)求，即使運(yùn)行 PHP 多進(jìn)程模型會(huì)利用線程，也必須讓它綁定到當(dāng)前請(qǐng)求中。

使用 TSRM 宏來保護(hù)全局空間

PHP 設(shè)計(jì)了可以幫助擴(kuò)展和內(nèi)核開發(fā)人員處理全局請(qǐng)求的層。該層稱為TSRM (線程安全資源管理) ，并且作為一組宏公開，你必須在任何需要訪問請(qǐng)求綁定全局（讀和寫）的時(shí)候使用該宏。

在多進(jìn)程模型使用流程的情況下，在后臺(tái)，這些宏將解析為類似我們上面顯示的代碼。如我們所見，如果不適用線程，上面的代碼是完全有效的。所以，當(dāng)使用進(jìn)程時(shí)，這些宏將被擴(kuò)展為類似的宏。

首先你要要做的就是聲明一個(gè)結(jié)構(gòu)，它將是你所有全局變量的根：

ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(pib)
    zend_long rnd;
ZEND_END_MODULE_GLOBALS(pib)

/* 解析為 :
*
* typedef struct _zend_pib_globals {
*    zend_long rnd;
* } zend_pib_globals;
*/

然后，創(chuàng)建一個(gè)這樣的全局變量：

ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(pib)

/* 解析為 zend_pib_globals pib_globals; */

現(xiàn)在，你可以使用全局宏訪問器訪問數(shù)據(jù)。這個(gè)宏是由框架創(chuàng)建的，它應(yīng)該在你的 php_pib.h 頭文件定義。這看起來是這樣的：

#ifdef ZTS
#define PIB_G(v) ZEND_MODULE_GLOBALS_ACCESSOR(pib, v)
#else
#define PIB_G(v) (pib_globals.v)
#endif

如你所見，如果沒有啟用 ZTS 模式，即編譯非線程安全的 PHP 和擴(kuò)展（我們稱之為 NTS模式：非線程安全），宏只是解析到結(jié)構(gòu)中聲明的數(shù)據(jù)。因此，有以下變化：

static void pib_rnd_init(void)
{
    php_random_int(0, 100, &PIB_G(rnd), 0);
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == PIB_G(rnd)) {
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    if (r < PIB_G(rnd)) {
        RETURN_STRING("more");
    }

    RETURN_STRING("less");
}

注意

當(dāng)使用一個(gè)進(jìn)程模型，TSRM 宏解析為對(duì) C 全局變量的訪問。

當(dāng)使用線程時(shí)，即當(dāng)你編譯 ZTS PHP，事情變得更復(fù)雜。然后，我們看到的所有宏都解析為一些完全不同的東西，在這里很難解釋?；旧?，當(dāng)使用 ZTS 編譯時(shí)，TSRM 使用 TLS（線程本地存儲(chǔ)）執(zhí)行了一項(xiàng)艱難的工作。

注意

簡而言之，當(dāng)在 ZTS 編譯時(shí)，全局變量將綁定到當(dāng)前線程。而在 NTS 編譯時(shí)，全局變量將綁定到當(dāng)前進(jìn)程上。TSRM 宏處理這項(xiàng)艱難的工作。你可能對(duì)運(yùn)作方式感興趣，瀏覽 PHP 源代碼的/TSRM 目錄了解更多關(guān)于 PHP 線程安全。

在擴(kuò)展中使用全局鉤子

有時(shí)，可能需要將全局變量初始化為一些默認(rèn)值，通常為零。引擎幫助下的TSRM系統(tǒng)提供了一個(gè)鉤子來為您的全局變量提供默認(rèn)值，我們稱之為GINIT。

注意

關(guān)于 PHP 掛鉤的完整信息，請(qǐng)參考 PHP 生命周期章節(jié)。

讓我們將隨機(jī)值設(shè)為零：

PHP_GSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
{ }

PHP_GINIT_FUNCTION(pib)
{
    pib_globals->rnd = 0;
}

zend_module_entry pib_module_entry = {
    STANDARD_MODULE_HEADER,
    "pib",
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    "0.1",
    PHP_MODULE_GLOBALS(pib),
    PHP_GINIT(pib),
    PHP_GSHUTDOWN(pib),
    NULL, /* PRSHUTDOWN() */
    STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX
};

我們選擇僅顯示 zend_module_entry（和其他 NULL）的相關(guān)部分。如你所見，全局管理掛鉤發(fā)生在結(jié)構(gòu)的中間。首先是PHP_MODULE_GLOBALS()來確定全局變量的大小，然后是我們的 GINIT和 GSHUTDOWN鉤子。然后我們使用了STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX關(guān)閉結(jié)構(gòu)，而不是STANDARD_MODULE_PROPERTIES。只需以正確的方式完成結(jié)構(gòu)即可，請(qǐng)參閱？：

#define STANDARD_MODULE_PROPERTIES
    NO_MODULE_GLOBALS, NULL, STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX

在GINIT 函數(shù)中，你傳遞了一個(gè)指向全局變量當(dāng)前存儲(chǔ)位置的指針。你可以使用它來初始化全局變量。在這里，我們將零放入隨機(jī)值（雖然不是很有用，但我們接受它）。

警告

不要在 GINIT 中使用PIB_G()宏。使用你得到的指針。

注意

對(duì)于當(dāng)前進(jìn)程，在MINIT()之前啟動(dòng)了GINIT()。如果是 NTS，就這樣而已。 如果是 ZTS，線程庫產(chǎn)生的每個(gè)新線程都會(huì)額外調(diào)用GINIT（）。

警告

GINIT()不作為RINIT()的一部分被調(diào)用。如果你需要在每次新請(qǐng)求時(shí)清除全局變量，則需要像在本章所示示例中所做的那樣手動(dòng)進(jìn)行。

完整的例子

這是一個(gè)更高級(jí)的完整示例。如果玩家獲勝，則將其得分（嘗試次數(shù)）添加到可以從用戶區(qū)獲取的得分?jǐn)?shù)組中。沒什么難的，得分?jǐn)?shù)組在請(qǐng)求啟動(dòng)時(shí)初始化，然后在玩家獲勝時(shí)使用，并在當(dāng)前請(qǐng)求結(jié)束時(shí)清除：

ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(pib)
    zend_long rnd;
    zend_ulong cur_score;
    zval scores;
ZEND_END_MODULE_GLOBALS(pib)

ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(pib)

static void pib_rnd_init(void)
{
    /* 重置當(dāng)前分?jǐn)?shù) */
    PIB_G(cur_score) = 0;
    php_random_int(0, 100, &PIB_G(rnd), 0);
}

PHP_GINIT_FUNCTION(pib)
{
    /* ZEND_SECURE_ZERO 是 memset(0)。也可以解析為 bzero() */
    ZEND_SECURE_ZERO(pib_globals, sizeof(*pib_globals));
}

ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_guess, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, num)
ZEND_END_ARG_INFO()

PHP_RINIT_FUNCTION(pib)
{
    array_init(&PIB_G(scores));
    pib_rnd_init();

    return SUCCESS;
}

PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
{
    zval_dtor(&PIB_G(scores));

    return SUCCESS;
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == PIB_G(rnd)) {
        add_next_index_long(&PIB_G(scores), PIB_G(cur_score));
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    PIB_G(cur_score)++;

    if (r < PIB_G(rnd)) {
        RETURN_STRING("more");
    }

    RETURN_STRING("less");
}

PHP_FUNCTION(pib_get_scores)
{
    if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
        return;
    }

    RETVAL_ZVAL(&PIB_G(scores), 1, 0);
}

PHP_FUNCTION(pib_reset)
{
    if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
        return;
    }

    pib_rnd_init();
}

static const zend_function_entry func[] = {
    PHP_FE(pib_reset, NULL)
    PHP_FE(pib_get_scores, NULL)
    PHP_FE(pib_guess, arginfo_guess)
    PHP_FE_END
};

zend_module_entry pib_module_entry = {
    STANDARD_MODULE_HEADER,
    "pib",
    func, /* 函數(shù)入口 */
    NULL, /* 模塊初始化 */
    NULL, /* 模塊關(guān)閉 */
    PHP_RINIT(pib), /* 請(qǐng)求初始化 */
    PHP_RSHUTDOWN(pib), /* 請(qǐng)求關(guān)閉 */
    NULL, /* 模塊信息 */
    "0.1", /* 替換為擴(kuò)展的版本號(hào) */
    PHP_MODULE_GLOBALS(pib),
    PHP_GINIT(pib),
    NULL,
    NULL,
    STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX
};

這里必須要注意的是，如果你希望在請(qǐng)求之間保持分?jǐn)?shù)，PHP 不提供任何便利。而是需要一個(gè)持久的共享存儲(chǔ)，例如文件，數(shù)據(jù)庫，某些內(nèi)存區(qū)域等。PHP 的設(shè)計(jì)目的不是將信息持久存儲(chǔ)在其內(nèi)部的請(qǐng)求，因此它不提供這么做，但它提供了實(shí)用程序來訪問請(qǐng)求綁定的全局空間，如我們所示。

然后，很容易地在RINIT()中初始化一個(gè)數(shù)組，然后在RSHUTDOWN()中銷毀它。請(qǐng)記住，array_init創(chuàng)建一個(gè)zend_array 并放入一個(gè) zval。但這是免分配的，不要擔(dān)心分配用戶無法使用的數(shù)組（因此浪費(fèi)分配），array_init()非常廉價(jià) (閱讀源代碼)。

當(dāng)我們將這樣的數(shù)組返回給用戶時(shí)，我們不會(huì)忘記增加其引用計(jì)數(shù)（在 RETVAL_ZVAL中），因?yàn)槲覀冊跀U(kuò)展中保留了對(duì)此類數(shù)組的引用。

使用真實(shí)的全局變量

真實(shí)全局變量是非線程保護(hù)的真實(shí)C全局變量。有時(shí)可能會(huì)需要它們。但是請(qǐng)記住主要規(guī)則：在處理請(qǐng)求時(shí)，不能安全地寫入此類全局變量。因此，通常在 PHP 中，我們需要此類變量并將其用作只讀變量。

請(qǐng)記住，在 PHP 生命周期的MINIT()或MSHUTDOWN()步驟中編寫真實(shí)全局變量是絕對(duì)安全的。但是不能在處理請(qǐng)求時(shí)給他們寫入值（但可以從他們那里讀?。?/p>

因此，一個(gè)簡單的示例是你想要讀取環(huán)境值以對(duì)其進(jìn)行處理。此外，初始化持久性的 zend_string并在之后處理某些請(qǐng)求時(shí)加以利用是很常見的。

這是介紹真實(shí)全局變量的修補(bǔ)示例，我們僅顯示與先前代碼的差異，而不顯示完整代碼：

static zend_string *more, *less;
static zend_ulong max = 100;

static void register_persistent_string(char *str, zend_string **result)
{
    *result = zend_string_init(str, strlen(str), 1);
    zend_string_hash_val(*result);

    GC_FLAGS(*result) |= IS_INTERNED;
}

static void pib_rnd_init(void)
{
    /* 重置當(dāng)前分?jǐn)?shù) */
    PIB_G(cur_score) = 0;
    php_random_int(0, max, &PIB_G(rnd), 0);
}

PHP_MINIT_FUNCTION(pib)
{
    char *pib_max;

    register_persistent_string("more", &more);
    register_persistent_string("less", &less);

    if (pib_max = getenv("PIB_RAND_MAX")) {
        if (!strchr(pib_max, '-')) {
            max = ZEND_STRTOUL(pib_max, NULL, 10);
        }
    }

    return SUCCESS;
}

PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
{
    zend_string_release(more);
    zend_string_release(less);

    return SUCCESS;
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == PIB_G(rnd)) {
        add_next_index_long(&PIB_G(scores), PIB_G(cur_score));
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    PIB_G(cur_score)++;

    if (r < PIB_G(rnd)) {
        RETURN_STR(more);
    }

    RETURN_STR(less);
}

在這里我們創(chuàng)建了兩個(gè) zend_string 變量 more 和 less。這些字符串不需要像以前一樣在使用時(shí)立即創(chuàng)建和銷毀。這些是不可變的字符串，只要保持不變，就可以分配一次并在需要的任何時(shí)間重復(fù)使用（即只讀）。我們在zend_string_init()中使用持久分配，在MINIT()中初始化這兩個(gè)字符串，我們現(xiàn)在預(yù)先計(jì)算其哈希值（而不是先執(zhí)行第一個(gè)請(qǐng)求），并且我們告訴 zval 垃圾收集器，這些字符串已被扣留，因此它將永遠(yuǎn)不會(huì)嘗試銷毀它們（但是，如果將它們用作寫操作（例如連接）的一部分，則可能需要復(fù)制它們）。顯然我們不會(huì)忘記在MSHUTDOWN()中銷毀這些字符串。

然后在MINIT()中我們探查一個(gè)PIB_RAND_MAX環(huán)境，并將其用作隨機(jī)數(shù)選擇的最大范圍值。由于我們使用無符號(hào)整數(shù)，并且我們知道strtoull()不會(huì)抱怨負(fù)數(shù)（因此將整數(shù)范圍包裹為符號(hào)不匹配），我們只是避免使用負(fù)數(shù)（經(jīng)典的libc解決方法）。

關(guān)于什么是php的管理全局狀態(tài)問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識(shí)。