引言

PHP7與PHP5版本相比有非常大的變化，尤其是在Zend引擎方面。為了提升性能，PHP7對Zend進(jìn)行了深度優(yōu)化，使得PHP的運行速度大大提高，比PHP5.0-5.6快了近5倍，同時還降低了PHP對系統(tǒng)資源的占用。

PHP7比較大的變化有：

抽象語法樹

PHP是一種解釋性語言，通過解析器來執(zhí)行。

那么首先來看一下編譯器與解釋器的區(qū)別：讀入源語言后，解釋器和編譯器都要進(jìn)行詞法分析、語法分析和語義分析，之后，二者開始有所分別。

• 解析器與編譯器的區(qū)別：

  • 解釋器在語義分析后選擇了直接執(zhí)行語句；

  • 編譯器在語義分析后選擇將將語義存儲成某一種中間語言，之后通過不同的后端翻譯成不同的機器語言（可執(zhí)行程序）。其存在一個預(yù)編譯的過程。如下圖所示：

• PHP7之前的版本，代碼解釋過程：

  • PHP代碼在語法解析階段直接生成ZendVM指令，即在zend_language_parser.y中直接生成opline指令，使得編譯器與執(zhí)行器耦合在一起。

  • 編譯生成的指令再供執(zhí)行引擎使用，該指令是在語法指令直接生成的，若要更換執(zhí)行引擎，怎需要修改語法解析規(guī)則；若PHP語法變化，但沒有修改執(zhí)行引擎，仍需要修改語法解析規(guī)則。其代碼解析過程如下圖：

• PHP7的代碼解析過程：

Native TLS

PHP5.x版本擴展中，有TSRM_CC、TSRM_DC宏，用于線程安全。

PHP中有很多變量需要在不同函數(shù)間共享，多線程的環(huán)境下不能簡單地通過全局變量來實現(xiàn)，為了適應(yīng)線程的應(yīng)用環(huán)境，PHP提供了一個線程安全資源管理器，將全局資源進(jìn)行線程隔離，不同的線程之間互不干擾。

使用全局資源需要先獲取本線程的資源池，這個過程比較占用時間，因此，PHP5.x通過參數(shù)傳遞的方式將本線程的資源池傳遞給其他函數(shù)，避免重復(fù)查找。這種方式需要所有函數(shù)接受資源池的參數(shù)（TSRM_DC宏所加的參數(shù)），這些參數(shù)傳遞不僅易遺漏參數(shù)，還是得代碼不優(yōu)雅。

PHP7使用Native TLS（線程局部存儲）來保存線程的資源池，簡單來說就是通過__thread標(biāo)識一個全局變量，這樣這個全局變量就是線程獨享的了，不同線程的修改不會相互影響。

指定函數(shù)參數(shù)、返回值類型

輸入和輸出參數(shù)必須是指定的數(shù)據(jù)類型，示例如下：

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function foo(string $name): array { return []; }

zval結(jié)構(gòu)的變化

Zval是PHP中最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一（另一個比較重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是hash table），它包含了PHP中的變量值和類型的相關(guān)信息。它是一個struct，在PHP5.x中，基本結(jié)構(gòu)為：

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struct _zval_struct { zvalue_value value; /* value，變量的具體值 */ zend_uint refcount__gc; /* variable ref count，記錄變量的引用計數(shù)（自動回收的基礎(chǔ)） */ zend_uchar type; /* active type ，類型*/ zend_uchar is_ref__gc; /* if it is a ref variable，標(biāo)識變量是否為引用 */ }; typedef struct _zval_struct zval;

變量的實際值，具體來說是一個zvalue_value的聯(lián)合體（union），用來適配不同的變量類型:

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typedef union _zvalue_value { long lval; /* long value */ double dval; /* double value */ struct { /* string */ char *val; int len; } str; HashTable *ht; /* hash table value,used for array */ zend_object_value obj; /* object */ } zvalue_value;

參考：PHP內(nèi)核探索之變量（1）變量的容器-Zval

PHP5.x中引用計數(shù)是在zval中，而不是在具體的value中，這樣一來，導(dǎo)致變量復(fù)制時需要復(fù)制兩個結(jié)構(gòu)，zval，zvalue_value始終是綁定在一起的。

• 變化1：PHP7中將引用計數(shù)轉(zhuǎn)移到具體的value中，這樣更合理，因為zval只是變量的一個載體，可以簡單地認(rèn)為是變量名，而value才是真正的值，這個改變使得PHP變量之間的復(fù)制、傳遞更加簡潔、易懂。
• 變化2：zval結(jié)構(gòu)的大小由24byte減少到16byte，這PHP7能夠降低系統(tǒng)的資源占用。

異常處理

PHP5.x中很多操作會直接拋出error錯誤，PHP7中將多數(shù)錯誤改為了異常拋出，這樣就可以通過try catch捕捉到異常。這種新的異常處理方式使得錯誤處理更加可控。

HashTable的變化

HashTable，即哈希表，也稱為散列表，它是PHP強大的array()類型的內(nèi)部實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，也是內(nèi)核中使用非常頻繁的一個結(jié)構(gòu)，函數(shù)符號表、類符號表、常量符號表等都是通過HashTable實現(xiàn)的。

PHP7中，HashTable結(jié)構(gòu)的大小由72byte減小到56byte，同時，數(shù)組元素Bucket結(jié)構(gòu)也由72byte減小到32byte。

執(zhí)行器

execute_data、opline采用寄存器變量存儲，執(zhí)行器的調(diào)度函數(shù)為execute_ex()，這個函數(shù)復(fù)制執(zhí)行PHP代碼編譯生成ZendVM指令。在執(zhí)行期間會頻繁地用到execute_data、opline兩個變量。

PHP5.x中，這兩個變量是由execute_ex()通過參數(shù)傳遞給各指令handle的。

PHP7中不再采用傳參的方式，而是將execute_data、opline通過寄存器來存儲，避免傳參導(dǎo)致的頻繁出入棧操作，同時寄存器相比于內(nèi)存的訪問速度更快。這個優(yōu)化使得PHP的性能有了5%左右的提升。

新的參數(shù)解析

PHP5.x通過zend_parse_parameters()解析函數(shù)的參數(shù)，PHP7提供另外一種方式，同時保留原來方式，但是新的解析方式速度更快。

參考：秦朋 《PHP7內(nèi)核剖析》第1.3節(jié)

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的PHP7的变化的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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