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PHP 7和PHP 5中的對象之間的差異

發(fā)布時間:2021-09-04 13:58:18 來源:億速云 閱讀:157 作者:chen 欄目:編程語言

本篇內(nèi)容介紹了“PHP 7和PHP 5中的對象之間的差異”的有關(guān)知識,在實際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細(xì)閱讀,能夠?qū)W有所成!

一、 class 介紹

?? PHP 中的 class、interface、trait 在底層均以 zend_class_entry 結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)

struct _zend_class_entry {
	char type;
	const char *name;
	zend_uint name_length;
	struct _zend_class_entry *parent;
	int refcount;
	zend_uint ce_flags;

	HashTable function_table;
	HashTable properties_info;
	zval **default_properties_table;
	zval **default_static_members_table;
	zval **static_members_table;
	HashTable constants_table;
	int default_properties_count;
	int default_static_members_count;

	union _zend_function *constructor;
	union _zend_function *destructor;
	union _zend_function *clone;
	union _zend_function *__get;
	union _zend_function *__set;
	union _zend_function *__unset;
	union _zend_function *__isset;
	union _zend_function *__call;
	union _zend_function *__callstatic;
	union _zend_function *__tostring;
	union _zend_function *serialize_func;
	union _zend_function *unserialize_func;

	zend_class_iterator_funcs iterator_funcs;

	/* handlers */
	zend_object_value (*create_object)(zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC);
	zend_object_iterator *(*get_iterator)(zend_class_entry *ce, zval *object, int by_ref TSRMLS_DC);
	int (*interface_gets_implemented)(zend_class_entry *iface, zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC); /* a class implements this interface */
	union _zend_function *(*get_static_method)(zend_class_entry *ce, char* method, int method_len TSRMLS_DC);

	/* serializer callbacks */
	int (*serialize)(zval *object, unsigned char **buffer, zend_uint *buf_len, zend_serialize_data *data TSRMLS_DC);
	int (*unserialize)(zval **object, zend_class_entry *ce, const unsigned char *buf, zend_uint buf_len, zend_unserialize_data *data TSRMLS_DC);

	zend_class_entry **interfaces;
	zend_uint num_interfaces;
	
	zend_class_entry **traits;
	zend_uint num_traits;
	zend_trait_alias **trait_aliases;
	zend_trait_precedence **trait_precedences;

	union {
		struct {
			const char *filename;
			zend_uint line_start;
			zend_uint line_end;
			const char *doc_comment;
			zend_uint doc_comment_len;
		} user;
		struct {
			const struct _zend_function_entry *builtin_functions;
			struct _zend_module_entry *module;
		} internal;
	} info;
};

??zend_class_entry 結(jié)構(gòu)體中包含大量的指針以及 hashtable,這就導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體本身會占用不小的內(nèi)存空間。另外,結(jié)構(gòu)體中的指針還需要單獨分配相應(yīng)的內(nèi)存空間,這又會消耗一部分內(nèi)存空間。

⒈ 開發(fā)者自定義的 class 與 PHP 內(nèi)部定義的 class 的比較

??所謂開發(fā)者自定義的 class 即使用 PHP 語言定義的 class,而 PHP 內(nèi)部定義的 class 是指 PHP 源代碼中定義的 class 或 PHP 擴展中定義的 class。二者最本質(zhì)的區(qū)別在于生命周期不同:

  • 以 php-fpm 為例,當(dāng)請求到來時,PHP 會解析開發(fā)者定義的 class 并為其分配相應(yīng)的內(nèi)存空間。其后在處理請求的過程中,PHP 會對這些 class 進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)用,最后在處理完請求之后銷毀這些 class,釋放之前為其分配的內(nèi)存空間。

為了節(jié)約內(nèi)存空間,不要在代碼中定義一些實際并不使用的 class??梢允褂?autoload 來屏蔽這些實際并不使用的 class,因為 autoload 只有在一個 class 被用到時才加載和解析,但這樣就會把 class 的解析和加載過程由代碼的編譯階段延后到代碼的執(zhí)行階段,影響性能

另外需要注意的是,即使開啟了 OPCache 擴展,開發(fā)者自定義的 class 還是會隨著請求的到來而解析和加載,隨著請求的完成而銷毀,OPCache 只是提高了這兩個階段的速度

  • PHP 內(nèi)部定義的 class 則不同。仍然以 php-fpm 為例,當(dāng)一個 php-fpm 進(jìn)程啟動時,PHP 會為這些 class 一次性永久分配內(nèi)存空間,直到此 php-fpm 進(jìn)程消亡(為避免內(nèi)存泄漏,php-fpm 會在處理完一定數(shù)量的請求之后銷毀然后重啟)

if (EG(full_tables_cleanup)) {
	zend_hash_reverse_apply(EG(function_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_function_full TSRMLS_CC);
	zend_hash_reverse_apply(EG(class_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_class_full TSRMLS_CC);
} else {
	zend_hash_reverse_apply(EG(function_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_function TSRMLS_CC);
	zend_hash_reverse_apply(EG(class_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_class TSRMLS_CC);
}

static int clean_non_persistent_class(zend_class_entry **ce TSRMLS_DC)
{
	return ((*ce)->type == ZEND_INTERNAL_CLASS) ? ZEND_HASH_APPLY_STOP : ZEND_HASH_APPLY_REMOVE;
}

??由以上代碼可以看出,在請求結(jié)束時,PHP 內(nèi)部定義的 class 并不會被銷毀。另外,由于 PHP 擴展中定義的 class 也屬于 PHP 內(nèi)部定義的 class 的范疇,所以,從節(jié)省內(nèi)存空間的角度出發(fā),不要開啟一些自己并不使用的擴展。因為,如果擴展一旦開啟,擴展中定義的 class 就會在 php-fpm 進(jìn)程啟動時被解析和加載。

很多時候,為了處理方便,我們會通過繼承 \Exception 來自定義 exception。但由于 zend_class_entry 結(jié)構(gòu)體非常龐大,這就導(dǎo)致在提高便利的同時耗費了大量的內(nèi)存

⒉ class 綁定

?? class 綁定指的是 class 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備過程

??對于 PHP 內(nèi)部定義的 class,綁定過程在 class 注冊時就已經(jīng)完成。此過程發(fā)生在 PHP 腳本運行之前,并且在整個 php-fpm 進(jìn)程的生命周期中只發(fā)生一次。

??對于既沒有繼承 parent class,也沒有實現(xiàn) interface,也沒有使用 trait 的 class,綁定過程發(fā)生在 PHP 代碼的編輯階段,并且不會消耗太多資源。此種 class 的綁定通常只需要將 class 注冊到 class_table 中,并檢查 class 是否包含了抽象方法但沒有被申明為 abstract 類型。

void zend_do_early_binding(TSRMLS_D) /* {{{ */
{
	zend_op *opline = &CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-1];
	HashTable *table;

	while (opline->opcode == ZEND_TICKS && opline > CG(active_op_array)->opcodes) {
		opline--;
	}

	switch (opline->opcode) {
		case ZEND_DECLARE_FUNCTION:
			if (do_bind_function(CG(active_op_array), opline, CG(function_table), 1) == FAILURE) {
				return;
			}
			table = CG(function_table);
			break;
		case ZEND_DECLARE_CLASS:
			if (do_bind_class(CG(active_op_array), opline, CG(class_table), 1 TSRMLS_CC) == NULL) {
				return;
			}
			table = CG(class_table);
			break;
		case ZEND_DECLARE_INHERITED_CLASS:
			{
				/*... ...*/
			}
		case ZEND_VERIFY_ABSTRACT_CLASS:
		case ZEND_ADD_INTERFACE:
		case ZEND_ADD_TRAIT:
		case ZEND_BIND_TRAITS:
			/* We currently don't early-bind classes that implement interfaces */
			/* Classes with traits are handled exactly the same, no early-bind here */
			return;
		default:
			zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Invalid binding type");
			return;
	}

/*... ...*/
}

void zend_verify_abstract_class(zend_class_entry *ce TSRMLS_DC)
{
	zend_abstract_info ai;

	if ((ce->ce_flags & ZEND_ACC_IMPLICIT_ABSTRACT_CLASS) && !(ce->ce_flags & ZEND_ACC_EXPLICIT_ABSTRACT_CLASS)) {
		memset(&ai, 0, sizeof(ai));

		zend_hash_apply_with_argument(&ce->function_table, (apply_func_arg_t) zend_verify_abstract_class_function, &ai TSRMLS_CC);

		if (ai.cnt) {
			zend_error(E_ERROR, "Class %s contains %d abstract method%s and must therefore be declared abstract or implement the remaining methods (" MAX_ABSTRACT_INFO_FMT MAX_ABSTRACT_INFO_FMT MAX_ABSTRACT_INFO_FMT ")",
				ce->name, ai.cnt,
				ai.cnt > 1 ? "s" : "",
				DISPLAY_ABSTRACT_FN(0),
				DISPLAY_ABSTRACT_FN(1),
				DISPLAY_ABSTRACT_FN(2)
				);
		}
	}
}

??對于實現(xiàn)了 interface 的 class 的綁定過程非常復(fù)雜,大致流程如下:

  • 檢查 interface 是否已經(jīng)實現(xiàn)

  • 檢查實現(xiàn)該 interface 的確實是一個 class,而不是 interface 自身(class、interface、trait 的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是 zend_class_entry)

  • 復(fù)制常量,并檢查可能存在的沖突

  • 復(fù)制方法,并檢查可能存在的沖突,除此之外還需要檢查訪問控制

  • 將 interface 加入到 zend_class_entry 的 **interfaces

需要注意的是,所謂的復(fù)制只是將常量、屬性、方法的引用計數(shù)加 1

ZEND_API void zend_do_implement_interface(zend_class_entry *ce, zend_class_entry *iface TSRMLS_DC)
{
	/* ... ... */
	
	} else {
		if (ce->num_interfaces >= current_iface_num) { /* resize the vector if needed */
			if (ce->type == ZEND_INTERNAL_CLASS) {
				/*對于內(nèi)部定義的 class,使用 realloc 分配內(nèi)存,所分配的內(nèi)存在進(jìn)程的生命周期中永久有效*/
				ce->interfaces = (zend_class_entry **) realloc(ce->interfaces, sizeof(zend_class_entry *) * (++current_iface_num));
			} else {
				/*對于開發(fā)者定義的 class,使用 erealloc 分配內(nèi)存,所分配的內(nèi)存只在請求的生命周期中有效*/
				ce->interfaces = (zend_class_entry **) erealloc(ce->interfaces, sizeof(zend_class_entry *) * (++current_iface_num));
			}
		}
		ce->interfaces[ce->num_interfaces++] = iface; /* Add the interface to the class */

		/* Copy every constants from the interface constants table to the current class constants table */
		zend_hash_merge_ex(&ce->constants_table, &iface->constants_table, (copy_ctor_func_t) zval_add_ref, sizeof(zval *), (merge_checker_func_t) do_inherit_constant_check, iface);
		/* Copy every methods from the interface methods table to the current class methods table */
		zend_hash_merge_ex(&ce->function_table, &iface->function_table, (copy_ctor_func_t) do_inherit_method, sizeof(zend_function), (merge_checker_func_t) do_inherit_method_check, ce);

		do_implement_interface(ce, iface TSRMLS_CC);
		zend_do_inherit_interfaces(ce, iface TSRMLS_CC);
	}
}

??對于常量的復(fù)制,zval_add_ref 用于將常量的引用計數(shù)加1;而對于方法的復(fù)制,do_inherit_method 除了將相應(yīng)方法的引用計數(shù)加 1 之外,還將方法中定義的靜態(tài)變量的引用計數(shù)加 1。

static void do_inherit_method(zend_function *function)
{
	function_add_ref(function);
}

ZEND_API void function_add_ref(zend_function *function)
{
	if (function->type == ZEND_USER_FUNCTION) {
		zend_op_array *op_array = &function->op_array;

		(*op_array->refcount)++;
		if (op_array->static_variables) {
			HashTable *static_variables = op_array->static_variables;
			zval *tmp_zval;

			ALLOC_HASHTABLE(op_array->static_variables);
			zend_hash_init(op_array->static_variables, zend_hash_num_elements(static_variables), NULL, ZVAL_PTR_DTOR, 0);
			zend_hash_copy(op_array->static_variables, static_variables, (copy_ctor_func_t) zval_add_ref, (void *) &tmp_zval, sizeof(zval *));
		}
		op_array->run_time_cache = NULL;
	}
}

??對于實現(xiàn)了 interface 的 class 的綁定,由于要進(jìn)行多次的循環(huán)遍歷以及檢查,通常非常消耗 CPU 資源,但卻節(jié)省了內(nèi)存空間。

現(xiàn)階段,PHP 將 interface 的綁定推遲到了代碼執(zhí)行階段進(jìn)行,以為這每次請求都會進(jìn)行這些操作

??對于 class 繼承的綁定,過程與 interface 的綁定類似,但更為復(fù)雜。另外有一個值得注意的地方,如果 class 在綁定時已經(jīng)解析到了父類,則綁定發(fā)生在代碼編譯階段;否則發(fā)生在代碼執(zhí)行階段。

// A 在 B 之前申明,B 的綁定發(fā)生在編譯階段
class A { }
class B extends A { }

// A 在 B 之后申明,綁定 B 時編譯器無法知道 A 情況,此時 B 的綁定只能延后到代碼執(zhí)行時
class B extends A { }
class A { }

// 這種情況會報錯:Class B doesn't exist
// 在代碼執(zhí)行階段綁定 C,需要解析 B,但此時 B 有繼承了 A,而 A 此時還是未知狀態(tài)
class C extends B { }
class B extends A { }
class A { }

如果使用 autoload,并且采用一個 class 對應(yīng)一個文件的模式,則所有 class 的綁定都只會發(fā)生在代碼執(zhí)行階段

二、PHP 5 中的 object

⒈ object 中的方法

??方法與函數(shù)的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均為 zend_function。PHP 編譯器在編譯時將方法編譯并添加到 zend_class_entry 的 function_table 屬性中。所以,在 PHP 代碼運行時,方法已經(jīng)編譯完成,PHP 要做的只是通過指針找到方法并執(zhí)行。

typedef union _zend_function {
	zend_uchar type;

	struct {
		zend_uchar type;
		const char *function_name;
		zend_class_entry *scope;
		zend_uint fn_flags;
		union _zend_function *prototype;
		zend_uint num_args;
		zend_uint required_num_args;
		zend_arg_info *arg_info;
	} common;

	zend_op_array op_array;
	zend_internal_function internal_function;
} zend_function;

??當(dāng) object 嘗試調(diào)用方法時,首先會在其對應(yīng)的 class 的 function_table 中查找該方法,同時還會檢查方法的訪問控制。如果方法不存在或方法的訪問控制不符合要求,object 會嘗試調(diào)用莫屬方法 __call

static inline union _zend_function *zend_get_user_call_function(zend_class_entry *ce, const char *method_name, int method_len) 
{
	zend_internal_function *call_user_call = emalloc(sizeof(zend_internal_function));
	call_user_call->type = ZEND_INTERNAL_FUNCTION;
	call_user_call->module = (ce->type == ZEND_INTERNAL_CLASS) ? ce->info.internal.module : NULL;
	call_user_call->handler = zend_std_call_user_call;
	call_user_call->arg_info = NULL;
	call_user_call->num_args = 0;
	call_user_call->scope = ce;
	call_user_call->fn_flags = ZEND_ACC_CALL_VIA_HANDLER;
	call_user_call->function_name = estrndup(method_name, method_len);

	return (union _zend_function *)call_user_call;
}

static union _zend_function *zend_std_get_method(zval **object_ptr, char *method_name, int method_len, const zend_literal *key TSRMLS_DC)
{
	zend_function *fbc;
	zval *object = *object_ptr;
	zend_object *zobj = Z_OBJ_P(object);
	ulong hash_value;
	char *lc_method_name;
	ALLOCA_FLAG(use_heap)

	if (EXPECTED(key != NULL)) {
		lc_method_name = Z_STRVAL(key->constant);
		hash_value = key->hash_value;
	} else {
		lc_method_name = do_alloca(method_len+1, use_heap);
		/* Create a zend_copy_str_tolower(dest, src, src_length); */
		zend_str_tolower_copy(lc_method_name, method_name, method_len);
		hash_value = zend_hash_func(lc_method_name, method_len+1);
	}

	if (UNEXPECTED(zend_hash_quick_find(&zobj->ce->function_table, lc_method_name, method_len+1, hash_value, (void **)&fbc) == FAILURE)) {
		if (UNEXPECTED(!key)) {
			free_alloca(lc_method_name, use_heap);
		}
		if (zobj->ce->__call) {
			return zend_get_user_call_function(zobj->ce, method_name, method_len);
		} else {
			return NULL;
		}
	}

	/* Check access level */
	if (fbc->op_array.fn_flags & ZEND_ACC_PRIVATE) {
		zend_function *updated_fbc;

		/* Ensure that if we're calling a private function, we're allowed to do so.
		* If we're not and __call() handler exists, invoke it, otherwise error out.
		*/
		updated_fbc = zend_check_private_int(fbc, Z_OBJ_HANDLER_P(object, get_class_entry)(object TSRMLS_CC), lc_method_name, method_len, hash_value TSRMLS_CC);
		if (EXPECTED(updated_fbc != NULL)) {
			fbc = updated_fbc;
		} else {
			if (zobj->ce->__call) {
				fbc = zend_get_user_call_function(zobj->ce, method_name, method_len);
			} else {
				zend_error_noreturn(E_ERROR, "Call to %s method %s::%s() from context '%s'", zend_visibility_string(fbc->common.fn_flags), ZEND_FN_SCOPE_NAME(fbc), method_name, EG(scope) ? EG(scope)->name : "");
			}
		}
	} else {
		/* Ensure that we haven't overridden a private function and end up calling
		* the overriding public function...
		*/
		if (EG(scope) &&
		    is_derived_class(fbc->common.scope, EG(scope)) &&
		    fbc->op_array.fn_flags & ZEND_ACC_CHANGED) {
			zend_function *priv_fbc;

			if (zend_hash_quick_find(&EG(scope)->function_table, lc_method_name, method_len+1, hash_value, (void **) &priv_fbc)==SUCCESS
				&& priv_fbc->common.fn_flags & ZEND_ACC_PRIVATE
				&& priv_fbc->common.scope == EG(scope)) {
				fbc = priv_fbc;
			}
		}
		if ((fbc->common.fn_flags & ZEND_ACC_PROTECTED)) {
			/* Ensure that if we're calling a protected function, we're allowed to do so.
			* If we're not and __call() handler exists, invoke it, otherwise error out.
			*/
			if (UNEXPECTED(!zend_check_protected(zend_get_function_root_class(fbc), EG(scope)))) {
				if (zobj->ce->__call) {
					fbc = zend_get_user_call_function(zobj->ce, method_name, method_len);
				} else {
					zend_error_noreturn(E_ERROR, "Call to %s method %s::%s() from context '%s'", zend_visibility_string(fbc->common.fn_flags), ZEND_FN_SCOPE_NAME(fbc), method_name, EG(scope) ? EG(scope)->name : "");
				}
			}
		}
	}

	if (UNEXPECTED(!key)) {
		free_alloca(lc_method_name, use_heap);
	}
	return fbc;
}

??這里需要指出的是:

  • 由于 PHP 對大小寫不敏感,所以所有的方法名稱都會被轉(zhuǎn)為小寫(zend_str_tolower_copy())

  • 為了避免不必要的資源消耗,PHP 5.4 開始引入了 zend_literal 結(jié)構(gòu)體,即參數(shù) key

typedef struct _zend_literal {
	zval       constant;
	zend_ulong hash_value;
	zend_uint  cache_slot;
} zend_literal;

??其中,constant 記錄了轉(zhuǎn)為小寫后的字符串,hash_value 則是預(yù)先計算好的 hash。這樣就避免了 object 每次調(diào)用方法都要將方法名稱轉(zhuǎn)為小寫并計算 hash 值。

class Foo { public function BAR() { } }
$a = new Foo;
$b = 'bar';

$a->bar(); /* good */
$a->$b(); /* bad */

??在上例中,在代碼編譯階段,方法 BAR 被轉(zhuǎn)換成 bar 并添加到 zend_class_entry 的 function_table 中。當(dāng)發(fā)生方法調(diào)用時:

  • 第一種情形,在代碼編譯階段,方法名稱 bar 確定為字符串常量,編譯器可以預(yù)先計算好其對應(yīng)的 zend_literal 結(jié)構(gòu),即 key 參數(shù)。這樣,代碼在執(zhí)行時相對會更快。

  • 第二種情形,由于在編譯階段編譯器對 $b 一無所知,這就需要在代碼執(zhí)行階段現(xiàn)將方法名稱轉(zhuǎn)為小寫,然后計算 hash 值。

⒉ object 中的屬性

??當(dāng)對一個 class 進(jìn)行實例化時,object 中的屬性只是對 class 中屬性的引用。這樣,object 的創(chuàng)建操作就會相對輕量化,并且會節(jié)省一部分內(nèi)存空間。

PHP 7和PHP 5中的對象之間的差異

??如果要對 object 中的屬性進(jìn)行修改,zend 引擎會單獨創(chuàng)建一個 zval 結(jié)構(gòu),只對當(dāng)前 object 的當(dāng)前屬性產(chǎn)生影響。

PHP 7和PHP 5中的對象之間的差異

??class 的實例化對應(yīng)的會在底層創(chuàng)建一個 zend_obejct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),新創(chuàng)建的 object 會注冊到 zend_objects_store 中。zend_objects_store 是一個全局的 object 注冊表,同一個對象在該注冊表中只能注冊一次。

typedef struct _zend_object {
	zend_class_entry *ce;
	HashTable *properties;
	zval **properties_table;
	HashTable *guards; /* protects from __get/__set ... recursion */
} zend_object;

typedef struct _zend_objects_store {/*本質(zhì)上是一個動態(tài) object_bucket 數(shù)組*/
	zend_object_store_bucket *object_buckets;
	zend_uint top; /*下一個可用的 handle,handle 取值從 1 開始。對應(yīng)的在 *object_buckets 中的 index 為 handle - 1*/
	zend_uint size; /*當(dāng)前分配的 *object_buckets 的最大長度*/
	int free_list_head; /*當(dāng) *object_bucket 中的 bucket 被銷毀后,該 bucket 在 *object_buckets 中的 index 會被有序加入 free_list 鏈表。free_list_head 即為該鏈表中的第一個值*/
} zend_objects_store;

typedef struct _zend_object_store_bucket {
	zend_bool destructor_called;
	zend_bool valid; /*值為 1 表示當(dāng)前 bucket 被使用,此時 store_bucket 中的 store_object 被使用;值為 0 表示當(dāng)前 bucket 并沒有存儲有效的 object,此時 store_bucket 中的 free_list 被使用*/
	zend_uchar apply_count;
	union _store_bucket {
		struct _store_object {
			void *object;
			zend_objects_store_dtor_t dtor;
			zend_objects_free_object_storage_t free_storage;
			zend_objects_store_clone_t clone;
			const zend_object_handlers *handlers;
			zend_uint refcount;
			gc_root_buffer *buffered;
		} obj;
		struct {
			int next; /*第一個未被使用的 bucket 的 index 永遠(yuǎn)存儲在 zend_object_store 的 free_list_head 中,所以 next 只需要記錄當(dāng)前 bucket 之后第一個未被使用的 bucket 的 index*/
		} free_list;
	} bucket;
} zend_object_store_bucket;

ZEND_API zend_object_value zend_objects_new(zend_object **object, zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC)
{
	zend_object_value retval;

	*object = emalloc(sizeof(zend_object));
	(*object)->ce = class_type;
	(*object)->properties = NULL;
	(*object)->properties_table = NULL;
	(*object)->guards = NULL;
	retval.handle = zend_objects_store_put(*object, (zend_objects_store_dtor_t) zend_objects_destroy_object, (zend_objects_free_object_storage_t) zend_objects_free_object_storage, NULL TSRMLS_CC);
	retval.handlers = &std_object_handlers;
	return retval;
}

?? 將 object 注冊到 zend_objects_store 中以后,將會為 object 創(chuàng)建屬性(對相應(yīng) class 屬性的引用)

ZEND_API void object_properties_init(zend_object *object, zend_class_entry *class_type) 
{
	int i;

	if (class_type->default_properties_count) {
		object->properties_table = emalloc(sizeof(zval*) * class_type->default_properties_count);
		for (i = 0; i < class_type->default_properties_count; i++) {
			object->properties_table[i] = class_type->default_properties_table[i];
			if (class_type->default_properties_table[i]) {
#if ZTS
				ALLOC_ZVAL( object->properties_table[i]);
				MAKE_COPY_ZVAL(&class_type->default_properties_table[i], object->properties_table[i]);
#else
				Z_ADDREF_P(object->properties_table[i]);
#endif
			}
		}
		object->properties = NULL;
	}
}

??需要指出的是,在創(chuàng)建屬性時,如果是非線程安全模式的 PHP,僅僅是增加相應(yīng)屬性的引用計數(shù);但如果是線程安全模式的 PHP,則需要對屬性進(jìn)行深度復(fù)制,將 class 的屬性全部復(fù)制到 object 中的 properties_table 中。

這也說明,線程安全的 PHP 比非線程安全的 PHP 運行慢,并且更耗費內(nèi)存

每個屬性在底層都對應(yīng)一個 zend_property_info 結(jié)構(gòu):

typedef struct _zend_property_info {
    zend_uint flags;
    const char *name;
    int name_length;
    ulong h;
    int offset;
    const char *doc_comment;
    int doc_comment_len;
    zend_class_entry *ce;
} zend_property_info;

??class 中聲明的每個屬性,在 zend_class_entry 中的 properties_table 中都有一個zend_property_info 與之相對應(yīng)。properties_table 可以幫助我們快速確定一個 object 所訪問的屬性是否存在:

  • 如果屬性不存在,并且我們嘗試向 object 寫入該屬性:如果 class 定義了 __set 方法,則使用 __set 方法寫入該屬性;否則會向 object 添加一個動態(tài)屬性。但無論以何種方式寫入該屬性,寫入的屬性都將添加到 object 的 properties_table 中。

  • 如果屬性存在,則需要檢查相應(yīng)的訪問控制;對于 protected 和 private 類型,則需要檢查當(dāng)前的作用域。

在創(chuàng)建完 object 之后,只要我們不向 object 中寫入新的屬性或更新 object 對應(yīng)的 class 中的屬性的值,則 object 所占用的內(nèi)存空間不會發(fā)生變化。

屬性的存儲/訪問方式:
zend_class_entry->properties_info 中存儲的是一個個的 zend_property_info。而屬性的值實際以 zval 指針數(shù)組的方式存儲在 zend_class_entry->default_properties_table 中。object 中動態(tài)添加的屬性只會以 property_name => property_value 的形式存儲在 zend_object->properties_table 中。而在創(chuàng)建 object 時,zend_class_entry->properties_table 中的值會被逐個傳遞給 zend_object->properties_table。
zend_literal->cache_slot 中存儲的 int 值為 run_time_cache 中的索引 index。run_time_cache 為數(shù)組結(jié)構(gòu),index 對應(yīng)的 value 為訪問該屬性的 object 對應(yīng)的 zend_class_entry;index + 1 對應(yīng)的 value 為該屬性對應(yīng)的 zend_property_info 。在訪問屬性時,如果 zend_literal->cache_slot 中的值不為空,則可以通過 zend_literal->cache_slot 快速檢索得到 zend_property_info 結(jié)構(gòu);如果為空,則在檢索到 zend_property_info 的信息之后會初始化 zend_literal->cache_slot。

屬性名稱的存儲方式
private 屬性:"\0class_name\0property_name"
protected 屬性:"\0*\0property_name"
public 屬性:"property_name"

?? 執(zhí)行以下代碼,看看輸出結(jié)果

class A {
    private $a = 'a';
    protected $b = 'b';
    public $c = 'c';
}

class B extends A {
    private $a = 'aa';
    protected $b = 'bb';
    public $c = 'cc';
}

class C extends B {
    private $a = 'aaa';
    protected $b = 'bbb';
    public $c = 'ccc';
}

var_dump(new C());

zend_object 中 guards 的作用
guards 的作用是對 object 的重載提供遞歸保護(hù)。

class Foo {
    public function __set($name, $value) {
        $this->$name = $value;
    }
}

$foo = new Foo;
$foo->bar = 'baz';
var_dump($foo->bar);

?? 以上代碼中,當(dāng)為 foo動態(tài)設(shè)置foo 動態(tài)設(shè)置bar 屬性時會調(diào)用 __set 方法。但 $bar 屬性在 Foo 中并不存在,按照常理,此時又會遞歸調(diào)用 __set 方法。為了避免這種遞歸調(diào)用,PHP 會使用 zend_guard 來判斷當(dāng)前是否已經(jīng)處于重載方法的上下文中。

typedef struct _zend_guard {
    zend_bool in_get;
    zend_bool in_set;
    zend_bool in_unset;
    zend_bool in_isset;
    zend_bool dummy; /* sizeof(zend_guard) must not be equal to sizeof(void*) */
} zend_guard;

⒊ object 的引用傳遞

??首先需要申明:object 并不是引用傳遞。之所以會出現(xiàn) object 是引用傳遞的假象,原因在于我們傳遞給函數(shù)的參數(shù)中所存儲的只是 object 在 zend_objects_store 中的 ID(handle)。通過這個 ID,我們可以在 zend_objects_store 中查找并加載真正的 object,然后訪問并修改 object 中的屬性。

PHP 中,函數(shù)內(nèi)外是兩個不同的作用域,對于同一變量,在函數(shù)內(nèi)部對其修改不會影響到函數(shù)外部。但通過 object 的 ID(handle)訪問并修改 object 的屬性并不受此限制。

$a = 1;

function test($a) {
    $a = 3;
    echo $a; // 輸出 3
}

test($a);

echo $a; // 輸出 1

PHP 7和PHP 5中的對象之間的差異

同一個 object 在 zend_objects_store 中只存儲一次。要向 zend_objects_store 中寫入新的對象,只能通過 new 關(guān)鍵字、unserialize 函數(shù)、反射、clone 四種方式。

⒋ $this

??$this 在使用時會自動接管當(dāng)前對象,PHP 禁止對 this進(jìn)行賦值操作。任何對this 進(jìn)行賦值操作。任何對this 的賦值操作都會引起錯誤

static zend_bool opline_is_fetch_this(const zend_op *opline TSRMLS_DC)
{
	if ((opline->opcode == ZEND_FETCH_W) && (opline->op1_type == IS_CONST)
	    && (Z_TYPE(CONSTANT(opline->op1.constant)) == IS_STRING)
	    && ((opline->extended_value & ZEND_FETCH_STATIC_MEMBER) != ZEND_FETCH_STATIC_MEMBER)
	    && (Z_HASH_P(&CONSTANT(opline->op1.constant)) == THIS_HASHVAL)
	    && (Z_STRLEN(CONSTANT(opline->op1.constant)) == (sizeof("this")-1))
	    && !memcmp(Z_STRVAL(CONSTANT(opline->op1.constant)), "this", sizeof("this"))) {
	    return 1;
	} else {
	    return 0;
	}
}

/* ... ... */
if (opline_is_fetch_this(last_op TSRMLS_CC)) {
	zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Cannot re-assign $this");
}
/* ... ... */

?? 在 PHP 中進(jìn)行方法調(diào)用時,對應(yīng)執(zhí)行的 OPCode 為 INIT_METHOD_CALL。以 $a->foo() 為例,在 INIT_METHOD_CALL 中,Zend 引擎知道是由 $a 發(fā)起的方法調(diào)用,所以 Zend 引擎會把 $a 的值存入全局空間。在實際執(zhí)行方法調(diào)用時,對應(yīng)執(zhí)行的 OPCode 為 DO_FCALL。在 DO_FCALL 中,Zend 引擎會將之前存入全局空間的 $a 賦值給 $this 的指針,即 EG(This):

if (fbc->type == ZEND_USER_FUNCTION || fbc->common.scope) {
    should_change_scope = 1;
    EX(current_this) = EG(This);
    EX(current_scope) = EG(scope);
    EX(current_called_scope) = EG(called_scope);
    EG(This) = EX(object); /* fetch the object prepared in previous INIT_METHOD opcode and affect it to EG(This) */
    EG(scope) = (fbc->type == ZEND_USER_FUNCTION || !EX(object)) ? fbc->common.scope : NULL;
    EG(called_scope) = EX(call)->called_scope;
}

?? 在實際執(zhí)行方法體中的代碼時,如果出現(xiàn)使用 $this 進(jìn)行方法調(diào)用或?qū)傩再x值的情況,如 $this->a = 8 對應(yīng)的將執(zhí)行 OPCode ZEND_ASSIGN_OBJ,此時將從 EG(This) 取得 $this 的值

static zend_always_inline zval **_get_obj_zval_ptr_ptr_unused(TSRMLS_D)
{
	if (EXPECTED(EG(This) != NULL)) {
		return &EG(This);
	} else {
		zend_error_noreturn(E_ERROR, "Using $this when not in object context");
		return NULL;
	}
}

??Zend 引擎在構(gòu)建方法堆棧時,$this 會被存入符號表,就像其他的變量一樣。這樣,當(dāng)使用 $this 進(jìn)行方法調(diào)用或?qū)?$this 作為方法的參數(shù)時,Zend 引擎將從符號表中獲取 $this。

if (op_array->this_var != -1 && EG(This)) {
    Z_ADDREF_P(EG(This)); /* For $this pointer */
    if (!EG(active_symbol_table)) {
        EX_CV(op_array->this_var) = (zval **) EX_CV_NUM(execute_data, op_array->last_var + op_array->this_var);
        *EX_CV(op_array->this_var) = EG(This);
    } else {
        if (zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "this", sizeof("this"), &EG(This), sizeof(zval *), (void **) EX_CV_NUM(execute_data, op_array->this_var))==FAILURE) {
            Z_DELREF_P(EG(This));
        }
    }
}

?? 最后是關(guān)于作用域的問題,當(dāng)進(jìn)行方法調(diào)用時,Zend 引擎會將作用域設(shè)置為 EG(scope)。EG(scope) 是 zend_class_entry 類型,也就是說,在方法中任何關(guān)于 object 的操作的作用域都是 object 對應(yīng)的 class。對屬性的訪問控制的檢查也是同樣:

ZEND_API int zend_check_protected(zend_class_entry *ce, zend_class_entry *scope) 
{
	zend_class_entry *fbc_scope = ce;

	/* Is the context that's calling the function, the same as one of
	* the function's parents?
	*/
	while (fbc_scope) {
		if (fbc_scope==scope) {
			return 1;
		}
		fbc_scope = fbc_scope->parent;
	}

	/* Is the function's scope the same as our current object context,
	* or any of the parents of our context?
	*/
	while (scope) {
		if (scope==ce) {
			return 1;
		}
		scope = scope->parent;
	}
	return 0;
}

static zend_always_inline int zend_verify_property_access(zend_property_info *property_info, zend_class_entry *ce TSRMLS_DC)
{
	switch (property_info->flags & ZEND_ACC_PPP_MASK) {
		case ZEND_ACC_PUBLIC:
			return 1;
		case ZEND_ACC_PROTECTED:
			return zend_check_protected(property_info->ce, EG(scope));
		case ZEND_ACC_PRIVATE:
			if ((ce==EG(scope) || property_info->ce == EG(scope)) && EG(scope)) {
				return 1;
			} else {
				return 0;
			}
			break;
	}
	return 0;
}

??正是由于上述特性,所以以下代碼可以正常運行

class A
{
	private $a;

	public function foo(A $obj)
	{
		$this->a = 'foo';
		$obj->a  = 'bar'; /* yes, this is possible */
	}
}

$a = new A;
$b = new A;
$a->foo($b);

PHP 中 object 的作用域是 object 對應(yīng)的 class

⒌ 析構(gòu)方法 destruct

??在 PHP 中,不要依賴 destruct 方法銷毀 object。因為當(dāng) PHP 發(fā)生致命錯誤時,destruct 方法并不會被調(diào)用。

ZEND_API void zend_hash_reverse_apply(HashTable *ht, apply_func_t apply_func TSRMLS_DC)
{
	Bucket *p, *q;

	IS_CONSISTENT(ht);

	HASH_PROTECT_RECURSION(ht);
	p = ht->pListTail;
	while (p != NULL) {
		int result = apply_func(p->pData TSRMLS_CC);

		q = p;
		p = p->pListLast;
		if (result & ZEND_HASH_APPLY_REMOVE) {
			zend_hash_apply_deleter(ht, q);
		}
		if (result & ZEND_HASH_APPLY_STOP) {
			break;
		}
	}
	HASH_UNPROTECT_RECURSION(ht);
}

static int zval_call_destructor(zval **zv TSRMLS_DC) 
{
	if (Z_TYPE_PP(zv) == IS_OBJECT && Z_REFCOUNT_PP(zv) == 1) {
		return ZEND_HASH_APPLY_REMOVE;
	} else {
		return ZEND_HASH_APPLY_KEEP;
	}
}

void shutdown_destructors(TSRMLS_D) 
{
	zend_try {
		int symbols;
		do {
			symbols = zend_hash_num_elements(&EG(symbol_table));
			zend_hash_reverse_apply(&EG(symbol_table), (apply_func_t) zval_call_destructor TSRMLS_CC);
		} while (symbols != zend_hash_num_elements(&EG(symbol_table)));
		zend_objects_store_call_destructors(&EG(objects_store) TSRMLS_CC);
	} zend_catch {
		/* if we couldn't destruct cleanly, mark all objects as destructed anyway */
		zend_objects_store_mark_destructed(&EG(objects_store) TSRMLS_CC);
	} zend_end_try();
}

??在調(diào)用 destruct 方法時,首先會從后往前遍歷整個符號表,調(diào)用所有引用計數(shù)為 1 的 object 的 destruct 方法;然后從前往后遍歷全局 object store,調(diào)用每個 object 的 destruct 方法。在此過程中如果有任何錯誤發(fā)生,就會停止調(diào)用 destruct 方法,然后將所有 object 的 destruct 方法都標(biāo)記為已調(diào)用過的狀態(tài)。

class Foo { public function __destruct() { var_dump("destroyed Foo"); } }
class Bar { public function __destruct() { var_dump("destroyed Bar"); } }

// 示例 1
$a = new Foo;
$b = new Bar;
"destroyed Bar"
"destroyed Foo"

// 示例 2
$a = new Bar;
$b = new Foo;
"destroyed Foo"
"destroyed Bar"

// 示例 3
$a = new Bar;
$b = new Foo;
$c = $b; /* $b 引用計數(shù)加 1 */
"destroyed Bar"
"destroyed Foo"

// 示例 4
class Foo { public function __destruct() { var_dump("destroyed Foo"); die();} } /* notice the die() here */
class Bar { public function __destruct() { var_dump("destroyed Bar"); } }

$a = new Foo;
$a2 = $a;
$b = new Bar;
$b2 = $b;

"destroyed Foo"

?? 另外,不要在 destruct 方法中添加任何重要的代碼

class Foo
{
	public function __destruct() { new Foo; } /* PHP 最終將崩潰 */
}

PHP 中對象的銷毀分為兩個階段:首先調(diào)用 destruct 方法(zend_object_store_bucket->bucket->obj->zend_objects_store_dtor_t),然后再釋放內(nèi)存(zend_object_store_bucket->bucket->obj->zend_objects_free_object_storage_t)。

之所以分為兩個階段執(zhí)行是因為 destruct 中執(zhí)行的是用戶級的代碼,即 PHP 代碼;而釋放內(nèi)存的代碼在系統(tǒng)底層運行。釋放內(nèi)存會破壞 PHP 的運行環(huán)境,為了使 destruct 中的 PHP 代碼能正常運行,所以分為兩個階段,這樣,保證在釋放內(nèi)存階段 object 已經(jīng)不被使用。

三、PHP 7 中的 object

??與 PHP 5 相比,PHP 7 中的 object 在用戶層并沒有基本沒有什么變化;但在底層實現(xiàn)上,在內(nèi)存和性能方面做了一些優(yōu)化。

⒈ 在內(nèi)存布局和管理上的優(yōu)化

?? ① 首先,在 zval 中移除了之前的 zend_object_value 結(jié)構(gòu),直接嵌入了 zend_object。這樣,既節(jié)省了內(nèi)存空間,同時提高了通過 zval 查找 zend_object 的效率

/*PHP 7 中的 zend_object*/
struct _zend_object {
    zend_refcounted   gc;
    uint32_t          handle;
    zend_class_entry *ce;
    const zend_object_handlers *handlers;
    HashTable        *properties;
    zval              properties_table[1];
};

/*PHP 5 中的 zend_object_value*/
typedef struct _zend_object_value {
    zend_object_handle handle;
    const zend_object_handlers *handlers;
} zend_object_value;

?? 在 PHP 5 中通過 zval 訪問 object,先要通過 zva 中的 zend_object_value 找到 handle,然后通過handle 在 zend_object_store 中找到 zend_object_store_bucket,然后從 bucket 中解析出 object。在 PHP 7 中,zval 中直接存儲了 zend_object 的地址指針。

?? ② 其次,properties_table 利用了 struct hack 特性,這樣使得 zend_object 和 properties_table 存儲在一塊連續(xù)的內(nèi)存空間。同時,properties_table 中直接存儲了屬性的 zval 結(jié)構(gòu)。

?? ③ guards 不再出現(xiàn)在 zend_object 中。如果 class 中定義了魔術(shù)方法( __set、__get、__isset、__unset ),則 guards 存儲在 properties_table 的第一個 slot 中;否則不存儲 guards。

?? ④ zend_object_store 及 zend_object_store_bucket 被移除,取而代之的是一個存儲各個 zend_object 指針的 C 數(shù)組,handle 為數(shù)組的索引。此外,之前 bucket 中存儲的 handlers 現(xiàn)在移入 zend_object 中;而之前 bucket 中的 dtor、free_storege、clone 現(xiàn)在則移入了 zend_object_handlers。

struct _zend_object_handlers {
    /* offset of real object header (usually zero) */
    int                                     offset;
    /* general object functions */
    zend_object_free_obj_t                  free_obj;
    zend_object_dtor_obj_t                  dtor_obj;
    zend_object_clone_obj_t                 clone_obj;
    /* individual object functions */
    // ... 其他與 PHP 5 相同
};

⒉  底層自定義 object 的變化(PHP 擴展中會用到自定義 object)

/*PHP 5 中的 custom_object*/
struct custom_object {
    zend_object std;
    my_custom_type *my_buffer;
    // ...
};

/*PHP 7 中的 custom_object*/
struct custom_object {
    my_custom_type *my_buffer;
    // ...
    zend_object std;
};

?? 由于 PHP 7 的 zend_object 中使用了 struct hack 特性來保證 zend_object 內(nèi)存的連續(xù),所以自定義 object 中的 zend_object 只能放在最后。而 zval 中存儲的只能是 zend_object,為了能通過 zend_object 順利解析出 custom_object ,在 zend_object 的 handlers 中記錄了 offset。

PHP 7和PHP 5中的對象之間的差異

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