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PHP扩展开发-内核执行流程与扩充结构

程序员文章站 2022-06-06 09:06:33
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PHP扩展开发-内核执行流程与扩展结构

在开发扩展之前，最好了解下PHP内核的执行流程，PHP大概包括三个方面：

SAPI
Zend VM
内部扩展

  • Zend VM是PHP的虚拟机，与JVM类似，都是各自语言的编译/执行的核心。它们都会把各自的代码先编译为一种中间代码，PHP的通常叫opcode，Java通常叫bytecode，不同的是PHP的opcode直接被Zend VM的执行单元调用对应的C函数执行，不会显示保留下来（可以cache保留），而Java通常是生成class文件保留下来。而这一点可能也是PHP interpreter的名称的由来吧。其实相对严格的C/C++等编译型语言，PHP和Java更多的是结合了编译型和解释性的风格。
  • SAPI可以看作是Zend VM向外界提供编译/执行PHP代码服务的方式和规范。无论是作为cli/cgi/fastcgi/apache_mod与其他程序交互，还是嵌入其他语言中如C/C++等，都可以通过SAPI的规范实现。它的一个重要数据结构就是sapi_module_struct(main/SAPI.h line 217)
  • 内部扩展部分可以看作是搭建在Zend VM和SAPI之上的库，为PHP开发人员提供性能和易用性上的保证。Java的各种包/Python的各种模块功能类似，不同的是PHP中为了性能是用C扩展来实现的，类似的在Java中可以通过JNI来实现，Python中如_socket和_select（多路复用）都不是原生Python实现。

生命周期

关于各种SAPI或者PHP本身的生命周期，可能会和其他组件如apache耦合，后续再细谈。关于PHP扩展的生命周期，这里借用一张图。流程应该是很容易明白的，关于这个过程，网上也有很多资料，不再赘述。我们开发扩展需要注意的几个地方也可以对应到图中的某些节点：

全局变量的定义，通常是zend_modulename_globals
模块的初始化，包括资源/类/常量/ini配置等模块级的初始化
请求的初始化，包括与单次请求相关的一些初始化
请求的结束，清理单次请求相关的数据/内存
模块的卸载，清理模块相关的数据/内存

基本上我们要做的就是按照上面的流程，实现相关的内置函数，定义自己的资源/全局变量/类/函数等。值得注意的地方是在在嵌入其他语言如Python或者被嵌入其他组件如apache时，要小心多进程多线程相关的问题。
PHP扩展开发-内核执行流程与扩充结构

PHP扩展结构

使用php-src/ext/ext_skel可以生成PHP扩展的框架

./ext_skel --extname=myext[[email protected] ~/software/needbak/php-5.5.20/ext 12:24]$==> ls myext/config.m4  config.w32  CREDITS  EXPERIMENTAL  myext.c  myext.php  php_myext.h  tests

比较重要的文件是config.m4（当然还有源码），config.m4文件可以使用phpize命令生成configure文件，其中说明了我们是否开启模块，以及外部依赖的库。

//config.m4//如果你的扩展依赖其他外部库dnl PHP_ARG_WITH(myext, for myext support,dnl Make sure that the comment is aligned:dnl [  --with-myext             Include myext support])//扩展不依赖外部库dnl PHP_ARG_ENABLE(myext, whether to enable myext support,dnl Make sure that the comment is aligned:dnl [  --enable-myext           Enable myext support])//寻找并包含头文件if test "$PHP_MYEXT" != "no"; then  dnl Write more examples of tests here...  dnl # --with-myext -> check with-path  dnl SEARCH_PATH="/usr/local /usr"     # you might want to change this  dnl SEARCH_FOR="/include/myext.h"  # you most likely want to change this  dnl if test -r $PHP_MYEXT/$SEARCH_FOR; then # path given as parameter  dnl   MYEXT_DIR=$PHP_MYEXT  dnl else # search default path list  dnl   AC_MSG_CHECKING([for myext files in default path])  dnl   for i in $SEARCH_PATH ; do  dnl     if test -r $i/$SEARCH_FOR; then  dnl       MYEXT_DIR=$i  dnl       AC_MSG_RESULT(found in $i)  dnl     fi  dnl   done  dnl fi  dnl  dnl if test -z "$MYEXT_DIR"; then  dnl   AC_MSG_RESULT([not found])  dnl   AC_MSG_ERROR([Please reinstall the myext distribution])  dnl fi  dnl # --with-myext -> add include path  dnl PHP_ADD_INCLUDE($MYEXT_DIR/include)  //加载的lib位置  dnl # --with-myext -> check for lib and symbol presence  dnl LIBNAME=myext # you may want to change this  dnl LIBSYMBOL=myext # you most likely want to change this   dnl PHP_CHECK_LIBRARY($LIBNAME,$LIBSYMBOL,  dnl [  dnl   PHP_ADD_LIBRARY_WITH_PATH($LIBNAME, $MYEXT_DIR/$PHP_LIBDIR, MYEXT_SHARED_LIBADD)  dnl   AC_DEFINE(HAVE_MYEXTLIB,1,[ ])  dnl ],[  dnl   AC_MSG_ERROR([wrong myext lib version or lib not found])  dnl ],[  dnl   -L$MYEXT_DIR/$PHP_LIBDIR -lm  dnl ])  dnl  dnl PHP_SUBST(MYEXT_SHARED_LIBADD)  PHP_NEW_EXTENSION(myext, myext.c, $ext_shared)fi
//php_myext.h#ifndef PHP_MYEXT_H#define PHP_MYEXT_Hextern zend_module_entry myext_module_entry;#define phpext_myext_ptr &myext_module_entry//导出符号，在链接的时候有用#ifdef PHP_WIN32#   define PHP_MYEXT_API __declspec(dllexport)#elif defined(__GNUC__) && __GNUC__ >= 4#   define PHP_MYEXT_API __attribute__ ((visibility("default")))#else#   define PHP_MYEXT_API#endif#ifdef ZTS#include "TSRM.h"#endif//几个核心函数的声明PHP_MINIT_FUNCTION(myext);PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(myext);PHP_RINIT_FUNCTION(myext);PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(myext);PHP_MINFO_FUNCTION(myext);//自动生成的测试函数声明，我们自己定义的模块函数需要在此声明PHP_FUNCTION(confirm_myext_compiled);   //全局变量在这定义，展开后是zend_myext_globals结构体ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(myext)    long  global_value;    char *global_string;ZEND_END_MODULE_GLOBALS(myext)//线程安全与非线程安全下获取全局变量的方式#ifdef ZTS#define MYEXT_G(v) TSRMG(myext_globals_id, zend_myext_globals *, v)#else#define MYEXT_G(v) (myext_globals.v)#endif#endif  /* PHP_MYEXT_H */
//myext.c#ifdef HAVE_CONFIG_H#include "config.h"#endif#include "php.h"#include "php_ini.h"#include "ext/standard/info.h"#include "php_myext.h"//全局变量声明ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(myext)/* True global resources - no need for thread safety here */static int le_myext;//模块函数的导出const zend_function_entry myext_functions[] = {    PHP_FE(confirm_myext_compiled,  NULL)       /* For testing, remove later. */    PHP_FE_END  /* Must be the last line in myext_functions[] */};//模块结构zend_module_entry myext_module_entry = {#if ZEND_MODULE_API_NO >= 20010901    STANDARD_MODULE_HEADER,#endif    "myext",    myext_functions,    PHP_MINIT(myext),    PHP_MSHUTDOWN(myext),    PHP_RINIT(myext),       /* Replace with NULL if there's nothing to do at request start */    PHP_RSHUTDOWN(myext),   /* Replace with NULL if there's nothing to do at request end */    PHP_MINFO(myext),#if ZEND_MODULE_API_NO >= 20010901    PHP_MYEXT_VERSION,#endif    STANDARD_MODULE_PROPERTIES};#ifdef COMPILE_DL_MYEXTZEND_GET_MODULE(myext)#endif//ini配置文件的设置PHP_INI_BEGIN()    STD_PHP_INI_ENTRY("myext.global_value",      "42", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, global_value, zend_myext_globals, myext_globals)    STD_PHP_INI_ENTRY("myext.global_string", "foobar", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, global_string, zend_myext_globals, myext_globals)PHP_INI_END()//初始化全局变量static void php_myext_init_globals(zend_myext_globals *myext_globals){    myext_globals->global_value = 0;    myext_globals->global_string = NULL;}//模块加载时的函数PHP_MINIT_FUNCTION(myext){    /* If you have INI entries, uncomment these lines     REGISTER_INI_ENTRIES();    */    return SUCCESS;}//模块卸载时函数PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(myext){    /* uncomment this line if you have INI entries    UNREGISTER_INI_ENTRIES();    */    return SUCCESS;}//请求初始化函数PHP_RINIT_FUNCTION(myext){    return SUCCESS;}//请求关闭函数PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(myext){    return SUCCESS;}//模块信息，phpinfoPHP_MINFO_FUNCTION(myext){    php_info_print_table_start();    php_info_print_table_header(2, "myext support", "enabled");    php_info_print_table_end();    /* Remove comments if you have entries in php.ini    DISPLAY_INI_ENTRIES();    */}//测试函数PHP_FUNCTION(confirm_myext_compiled){    char *arg = NULL;    int arg_len, len;    char *strg;    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "s", &arg, &arg_len) == FAILURE) {        return;    }    len = spprintf(&strg, 0, "Congratulations! You have successfully modified ext/%.78s/config.m4. Module %.78s is now compiled into PHP.", "myext", arg);    RETURN_STRINGL(strg, len, 0);}
PHP扩展开发-内核执行流程与扩充结构

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