這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)PHP的虛擬機(jī),小編覺得挺實(shí)用的,因此分享給大家做個(gè)參考,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。
"熱情、務(wù)實(shí)、專業(yè)、創(chuàng)新”我們不忘初心,砥礪前行,實(shí)在做人,認(rèn)真做事,始終如一的專注企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)品牌建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)營銷推廣服務(wù)。成都品牌網(wǎng)站建設(shè)本著讓客戶滿意的目標(biāo),幫助企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造價(jià)值.創(chuàng)新互聯(lián)全體員工將通過不懈努力,力爭成為客戶在信息化領(lǐng)域中值得長期信賴的合作伙伴。
PHP被稱為腳本語言或解釋型語言。為何? PHP語言沒有被直接編譯為機(jī)器指令,而是編譯為一種中間代碼的形式,很顯然它無法直接在CPU上執(zhí)行。 所以PHP的執(zhí)行需要在進(jìn)程級虛擬機(jī)上(見Virtual machine中的Process virtual machines,下文簡稱虛擬機(jī))。
PHP語言,包括其他的解釋型語言,其實(shí)是一個(gè)跨平臺的被設(shè)計(jì)用來執(zhí)行抽象指令的程序。PHP主要用于解決WEB開發(fā)相關(guān)的問題。
諸如Java, Python, C#, Ruby, Pascal, Lua, Perl, Javascript等編程語言所編寫的程序,都需要在虛擬機(jī)上執(zhí)行。虛擬機(jī)可以通過JIT編譯技術(shù)將一部分虛擬機(jī)指令編譯為機(jī)器指令以提高性能。鳥哥已經(jīng)在進(jìn)行PHP加入JIT支持的開發(fā)了。
使用解釋型語言的優(yōu)點(diǎn):
缺點(diǎn):
最后一條缺點(diǎn)是作者之所以寫這篇文章的原因,作者覺得程序員應(yīng)該去了解一些底層的東西。
作者希望能夠通過這篇文章向讀者講明白PHP是如何運(yùn)行的。本文所提到的關(guān)于PHP虛擬機(jī)的知識同樣可以應(yīng)用于其他解釋型語言。通常,不同虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)上的最大不同點(diǎn)在于:是否使用JIT、并行的虛擬機(jī)指令(一般使用多線程實(shí)現(xiàn),PHP沒有使用這一技術(shù))、內(nèi)存管理/垃圾回收算法。
Zend虛擬機(jī)分為兩大部分:
本文不會涉及到編譯部分,主要關(guān)注Zend虛擬機(jī)的執(zhí)行引擎。PHP7版本的執(zhí)行引擎做了一部分重構(gòu),使得PHP代碼的執(zhí)行堆棧更加簡單清晰,性能也得到了一些提升。
本文以PHP 7.0.7為示例。
維基百科對于OPCode的解釋:
Opcodes can also be found in so-called byte codes and other representations intended for a software interpreter rather than a hardware device. These software based instruction sets often employ slightly higher-level data types and operations than most hardware counterparts, but are nevertheless constructed along similar lines.
OPCode與ByteCode在概念上是不同的。
我的個(gè)人理解:OPCode作為一條指令,表明要怎么做,而ByteCode由一序列的OPCode/數(shù)據(jù)組成,表明要做什么。以一個(gè)加法為例子,OPCode是告訴執(zhí)行引擎將參數(shù)1和參數(shù)2相加,而ByteCode則告訴執(zhí)行引擎將45和56相加。
參考:Difference between Opcode and Bytecode和Difference between: Opcode, byte code, mnemonics, machine code and assembly
在PHP中,Zend/zend_vm_opcodes.h
源碼文件列出了所有支持的OPCode。通常,每個(gè)OPCode的名字都描述了其含義,比如:
echo $foo[0]
語句時(shí),需要獲取$foo數(shù)組索引為0的值OPCode以zend_op結(jié)構(gòu)體表示:
struct _zend_op { const void *handler; /* 執(zhí)行該OPCode的C函數(shù) */ znode_op op1; /* 操作數(shù)1 */ znode_op op2; /* 操作數(shù)2 */ znode_op result; /* 結(jié)果 */ uint32_t extended_value; /* 額外的信息 */ uint32_t lineno; /* 該OPCode對應(yīng)PHP源碼所在的行 */ zend_uchar opcode; /* OPCode對應(yīng)的數(shù)值 */ zend_uchar op1_type; /* 操作數(shù)1類型 */ zend_uchar op2_type; /* 操作數(shù)2類型 */ zend_uchar result_type; /* 結(jié)果類型 */ };
每一條OPcode都以相同的方式執(zhí)行:OPCode有其對應(yīng)的C函數(shù),執(zhí)行該C函數(shù)時(shí),可能會用到0、1或2個(gè)操作數(shù)(op1,op2),最后將結(jié)果存儲在result中,可能還會有一些額外的信息存儲在extended_value。
看下ZEND_ADD的OPCode長什么樣子,在Zend/zend_vm_def.h
源碼文件中:
ZEND_VM_HANDLER(1, ZEND_ADD, CONST|TMPVAR|CV, CONST|TMPVAR|CV) { USE_OPLINE zend_free_op free_op1, free_op2; zval *op1, *op2, *result; op1 = GET_OP1_ZVAL_PTR_UNDEF(BP_VAR_R); op2 = GET_OP2_ZVAL_PTR_UNDEF(BP_VAR_R); if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_LONG)) { if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op2) == IS_LONG)) { result = EX_VAR(opline->result.var); fast_long_add_function(result, op1, op2); ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); } else if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op2) == IS_DOUBLE)) { result = EX_VAR(opline->result.var); ZVAL_DOUBLE(result, ((double)Z_LVAL_P(op1)) + Z_DVAL_P(op2)); ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); } } else if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_DOUBLE)) { if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op2) == IS_DOUBLE)) { result = EX_VAR(opline->result.var); ZVAL_DOUBLE(result, Z_DVAL_P(op1) + Z_DVAL_P(op2)); ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); } else if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op2) == IS_LONG)) { result = EX_VAR(opline->result.var); ZVAL_DOUBLE(result, Z_DVAL_P(op1) + ((double)Z_LVAL_P(op2))); ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); } } SAVE_OPLINE(); if (OP1_TYPE == IS_CV && UNEXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_UNDEF)) { op1 = GET_OP1_UNDEF_CV(op1, BP_VAR_R); } if (OP2_TYPE == IS_CV && UNEXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op2) == IS_UNDEF)) { op2 = GET_OP2_UNDEF_CV(op2, BP_VAR_R); } add_function(EX_VAR(opline->result.var), op1, op2); FREE_OP1(); FREE_OP2(); ZEND_VM_NEXT_OPCODE_CHECK_EXCEPTION(); }
可以看出這其實(shí)不是一個(gè)合法的C代碼,可以把它看成代碼模板。稍微解讀下這個(gè)代碼模板:1 就是在Zend/zend_vm_opcodes.h
中define定義的ZEND_ADD的值;ZEND_ADD接收兩個(gè)操作數(shù),如果兩個(gè)操作數(shù)都為IS_LONG類型,那么就調(diào)用fast_long_add_function(該函數(shù)內(nèi)部使用匯編實(shí)現(xiàn)加法操作);如果兩個(gè)操作數(shù),都為IS_DOUBLE類型或者1個(gè)是IS_DOUBLE類型,另1個(gè)是IS_LONG類型,那么就直接執(zhí)行double的加法操作;如果存在1個(gè)操作數(shù)不是IS_LONG或IS_DOUBLE類型,那么就調(diào)用add_function(比如兩個(gè)數(shù)組做加法操作);最后檢查是否有異常接著執(zhí)行下一條OPCode。
在Zend/zend_vm_def.h
源碼文件中的內(nèi)容其實(shí)是OPCode的代碼模板,在該源文件的開頭處可以看到這樣一段注釋:
/* If you change this file, please regenerate the zend_vm_execute.h and * zend_vm_opcodes.h files by running: * php zend_vm_gen.php */
說明zend_vm_execute.h和zend_vm_opcodes.h,實(shí)際上包括zend_vm_opcodes.c中的C代碼正是從Zend/zend_vm_def.h的代碼模板生成的。
每個(gè)OPCode最多使用兩個(gè)操作數(shù):op1和op2。每個(gè)操作數(shù)代表著OPCode的“形參”。例如ZEND_ASSIGN OPCode將op2的值賦值給op1代表的PHP變量,而其result則沒有使用到。
操作數(shù)的類型(與PHP變量的類型不同)決定了其含義以及使用方式:
操作數(shù)的類型對性能優(yōu)化和內(nèi)存管理很重要。當(dāng)一個(gè)OPCode的Handler需要讀寫操作數(shù)時(shí),會根據(jù)操作數(shù)的類型通過不同的方式讀寫。
以加法例子,說明操作數(shù)類型:
$a + $b; // IS_CV + IS_CV 1 + $a; // IS_CONST + IS_CV $$b + 3 // IS_VAR + IS_CONST !$a + 3; // IS_TMP_VAR + IS_CONST
我們已經(jīng)知道每個(gè)OPCode Handler最多接收2個(gè)操作數(shù),并且會根據(jù)操作數(shù)的類型讀寫操作數(shù)的值。如果在Handler中,通過switch判斷類型,然后再讀寫操作數(shù)的值,那么對性能會有很大損耗,因?yàn)榇嬖谔嗟姆种袛嗔耍╓hy is it good to avoid instruction branching where possible?),如下面的偽代碼所示:
int ZEND_ADD(zend_op *op1, zend_op *op2) { void *op1_value; void *op2_value; switch (op1->type) { case IS_CV: op1_value = read_op_as_a_cv(op1); break; case IS_VAR: op1_value = read_op_as_a_var(op1); break; case IS_CONST: op1_value = read_op_as_a_const(op1); break; case IS_TMP_VAR: op1_value = read_op_as_a_tmp(op1); break; case IS_UNUSED: op1_value = NULL; break; } /* ... same thing to do for op2 .../ /* do something with op1_value and op2_value (perform a math addition ?) */ }
要知道OPCode Handler在PHP執(zhí)行過程中是會被調(diào)用成千上萬次的,所以在Handler中對op1、op2做類型判斷,對性能并不好。
重新看下ZEND_ADD的代碼模板:
ZEND_VM_HANDLER(1, ZEND_ADD, CONST|TMPVAR|CV, CONST|TMPVAR|CV)
這說明ZEND_ADD接收op1和op2為CONST或TMPVAR或CV類型的操作數(shù)。
前面已經(jīng)提到zend_vm_execute.h和zend_vm_opcodes.h中的C代碼是從Zend/zend_vm_def.h的代碼模板生成的。通過查看zend_vm_execute.h,可以看到每個(gè)OPCode對應(yīng)的Handler(C函數(shù)),大部分OPCode會對應(yīng)多個(gè)Handler。以ZEND_ADD為例:
static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CONST_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CONST_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CONST_TMPVAR_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CV_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CV_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CV_TMPVAR_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_TMPVAR_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_TMPVAR_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_TMPVAR_TMPVAR_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS)
ZEND_ADD的op1和op2的類型都有3種,所以一共生成了9個(gè)Handler,每個(gè)Handler的命名規(guī)范:ZEND_{OPCODE-NAME}_SPEC_{OP1-TYPE}_{OP2-TYPE}_HANDLER()
。在編譯階段,操作數(shù)的類型是已知的,也就確定了每個(gè)編譯出來的OPCode對應(yīng)的Handler了。
那么這些Handler之間有什么不同呢?最大的不同應(yīng)該就是獲取操作數(shù)的方式:
static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CONST_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) { USE_OPLINE zval *op1, *op2, *result; op1 = EX_CONSTANT(opline->op1); op2 = EX_CONSTANT(opline->op2); if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_LONG)) { /* 省略 */ } else if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_DOUBLE)) { /* 省略 */ } SAVE_OPLINE(); if (IS_CONST == IS_CV && UNEXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_UNDEF)) { //<-------- 這部分代碼會被編譯器優(yōu)化掉 op1 = GET_OP1_UNDEF_CV(op1, BP_VAR_R); } if (IS_CONST == IS_CV && UNEXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op2) == IS_UNDEF)) { //<-------- 這部分代碼會被編譯器優(yōu)化掉 op2 = GET_OP2_UNDEF_CV(op2, BP_VAR_R); } add_function(EX_VAR(opline->result.var), op1, op2); ZEND_VM_NEXT_OPCODE_CHECK_EXCEPTION(); } static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CONST_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) { USE_OPLINE zval *op1, *op2, *result; op1 = EX_CONSTANT(opline->op1); op2 = _get_zval_ptr_cv_undef(execute_data, opline->op2.var); //<-------- op2的獲取方式與上面的CONST不同 if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_LONG)) { /* 省略 */ } else if (EXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_DOUBLE)) { /* 省略 */ } SAVE_OPLINE(); if (IS_CONST == IS_CV && UNEXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op1) == IS_UNDEF)) { //<-------- 這部分代碼會被編譯器優(yōu)化掉 op1 = GET_OP1_UNDEF_CV(op1, BP_VAR_R); } if (IS_CV == IS_CV && UNEXPECTED(Z_TYPE_INFO_P(op2) == IS_UNDEF)) { //<-------- IS_CV == IS_CV && 也會被編譯器優(yōu)化掉 op2 = GET_OP2_UNDEF_CV(op2, BP_VAR_R); } add_function(EX_VAR(opline->result.var), op1, op2); ZEND_VM_NEXT_OPCODE_CHECK_EXCEPTION(); }
OPArray是指一個(gè)包含許多要被順序執(zhí)行的OPCode的數(shù)組,如下圖:
OPArray由結(jié)構(gòu)體_zend_op_array表示:
struct _zend_op_array { /* Common elements */ /* 省略 */ /* END of common elements */ /* 省略 */ zend_op *opcodes; //<------ 存儲著OPCode的數(shù)組 /* 省略 */ };
在PHP中,每個(gè)PHP用戶函數(shù)或者PHP腳本、傳遞給eval()的參數(shù),會被編譯為一個(gè)OPArray。
OPArray中包含了許多靜態(tài)的信息,能夠幫助執(zhí)行引擎更高效地執(zhí)行PHP代碼。部分重要的信息如下:
一個(gè)簡單的例子:
$a = 8; $b = 'foo'; echo $a + $b;
OPArray中的部分成員其內(nèi)容如下:
OPArray包含的信息越多,即在編譯期間盡量的將已知的信息計(jì)算好存儲到OPArray中,執(zhí)行引擎就能夠更高效地執(zhí)行。我們可以看到每個(gè)字面量都已經(jīng)被編譯為zval并存儲到literals數(shù)組中(你可能發(fā)現(xiàn)這里多了一個(gè)整型值1,其實(shí)這是用于ZEND_RETURN OPCode的,PHP文件的OPArray默認(rèn)會返回1,但函數(shù)的OPArray默認(rèn)返回null)。OPArray所使用到的PHP變量的名字信息也被編譯為zend_string存儲到vars數(shù)組中,編譯后的OPCode則存儲到opcodes數(shù)組中。
OPCode的執(zhí)行是通過一個(gè)while循環(huán)去做的:
//刪除了預(yù)處理語句 ZEND_API void execute_ex(zend_execute_data *ex) { DCL_OPLINE const zend_op *orig_opline = opline; zend_execute_data *orig_execute_data = execute_data; execute_data = ex; LOAD_OPLINE(); while (1) { ((opcode_handler_t)OPLINE->handler)(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS_PASSTHRU); //執(zhí)行OPCode對應(yīng)的C函數(shù) if (UNEXPECTED(!OPLINE)) { //當(dāng)前OPArray執(zhí)行完 execute_data = orig_execute_data; opline = orig_opline; return; } } zend_error_noreturn(E_CORE_ERROR, "Arrived at end of main loop which shouldn't happen"); }
那么是如何切換到下一個(gè)OPCode去執(zhí)行的呢?每個(gè)OPCode的Handler中都會調(diào)用到一個(gè)宏:
#define ZEND_VM_NEXT_OPCODE_EX(check_exception, skip) \ CHECK_SYMBOL_TABLES() \ if (check_exception) { \ OPLINE = EX(opline) + (skip); \ } else { \ OPLINE = opline + (skip); \ } \ ZEND_VM_CONTINUE()
該宏會把當(dāng)前的opline+skip(skip通常是1),將opline指向下一條OPCode。opline是一個(gè)全局變量,指向當(dāng)前執(zhí)行的OPCode。
在Zend/zend_vm_execute.h
中,會看到如下奇怪的代碼:
static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_INIT_ARRAY_SPEC_CONST_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) { /* 省略 */ if (IS_CONST == IS_UNUSED) { ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); #if 0 || (IS_CONST != IS_UNUSED) } else { ZEND_VM_TAIL_CALL(ZEND_ADD_ARRAY_ELEMENT_SPEC_CONST_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS_PASSTHRU)); #endif } }
你可能會對if (IS_CONST == IS_UNUSED)
和#if 0 || (IS_CONST != IS_UNUSED)
感到奇怪??聪缕鋵?yīng)的模板代碼:
ZEND_VM_HANDLER(71, ZEND_INIT_ARRAY, CONST|TMP|VAR|UNUSED|CV, CONST|TMPVAR|UNUSED|CV) { zval *array; uint32_t size; USE_OPLINE array = EX_VAR(opline->result.var); if (OP1_TYPE != IS_UNUSED) { size = opline->extended_value >> ZEND_ARRAY_SIZE_SHIFT; } else { size = 0; } ZVAL_NEW_ARR(array); zend_hash_init(Z_ARRVAL_P(array), size, NULL, ZVAL_PTR_DTOR, 0); if (OP1_TYPE != IS_UNUSED) { /* Explicitly initialize array as not-packed if flag is set */ if (opline->extended_value & ZEND_ARRAY_NOT_PACKED) { zend_hash_real_init(Z_ARRVAL_P(array), 0); } } if (OP1_TYPE == IS_UNUSED) { ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); #if !defined(ZEND_VM_SPEC) || (OP1_TYPE != IS_UNUSED) } else { ZEND_VM_DISPATCH_TO_HANDLER(ZEND_ADD_ARRAY_ELEMENT); #endif } }
php zend_vm_gen.php
在生成zend_vm_execute.h
時(shí),會把OP1_TYPE替換為op1的類型,從而生成這樣子的代碼:if (IS_CONST == IS_UNUSED)
,但C編譯器會把這些代碼優(yōu)化掉。
zend_vm_gen.php
支持傳入?yún)?shù)--without-specializer
,當(dāng)使用該參數(shù)時(shí),每個(gè)OPCode只會生成一個(gè)與之對應(yīng)的Handler,該Handler中會對操作數(shù)做類型判斷,然后再對操作數(shù)進(jìn)行讀寫。
另一個(gè)參數(shù)是--with-vm-kind=CALL|SWITCH|GOTO
,CALL是默認(rèn)參數(shù)。
前面已提到執(zhí)行引擎是通過一個(gè)while循環(huán)執(zhí)行OPCode,每個(gè)OPCode中將opline增加1(通常情況下),然后回到while循環(huán)中,繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)OPCode,直到遇到ZEND_RETURN。
如果使用GOTO執(zhí)行策略:
/* GOTO策略下,execute_ex是一個(gè)超大的函數(shù) */ ZEND_API void execute_ex(zend_execute_data *ex) { /* 省略 */ while (1) { /* 省略 */ goto *(void**)(OPLINE->handler); /* 省略 */ } /* 省略 */ }
這里的goto并沒有直接使用符號名,其實(shí)是goto一個(gè)特殊的用法:Labels as Values。
當(dāng)PHP腳本中出現(xiàn)if語句時(shí),是如何跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的OPCode然后繼續(xù)執(zhí)行的?看下面簡單的例子:
$a = 8; if ($a == 9) { echo "foo"; } else { echo "bar"; } number of ops: 7 compiled vars: !0 = $a line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > ASSIGN !0, 8 3 1 IS_EQUAL ~2 !0, 9 2 > JMPZ ~2, ->5 4 3 > ECHO 'foo' 4 > JMP ->6 6 5 > ECHO 'bar' 6 > > RETURN 1
當(dāng)$a != 9
時(shí),JMPZ會使當(dāng)前執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到第5個(gè)OPCode,否則JMP會使當(dāng)前執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到第6個(gè)OPCode。其實(shí)就是對當(dāng)前的opline賦值為跳轉(zhuǎn)目標(biāo)OPCode的地址。
這部分內(nèi)容將展示如何通過查看生成的OPCode優(yōu)化PHP代碼。
示例代碼:
$foo = 'foo'; $bar = 'bar'; echo $foo . $bar;
OPArray:
number of ops: 5 compiled vars: !0 = $foo, !1 = $bar line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > ASSIGN !0, 'foo' 3 1 ASSIGN !1, 'bar' 5 2 CONCAT ~4 !0, !1 3 ECHO ~4 4 > RETURN 1
$a和$b的值會被ZEND_CONCAT連接后存儲到一個(gè)臨時(shí)變量~4中,然后再echo輸出。
CONCAT操作需要分配一塊臨時(shí)的內(nèi)存,然后做內(nèi)存拷貝,echo輸出后,又要回收這塊臨時(shí)內(nèi)存。如果把代碼改為如下可消除CONCAT:
$foo = 'foo'; $bar = 'bar'; echo $foo , $bar;
OPArray:
number of ops: 5 compiled vars: !0 = $foo, !1 = $bar line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > ASSIGN !0, 'foo' 3 1 ASSIGN !1, 'bar' 5 2 ECHO !0 3 ECHO !1 4 > RETURN 1
PHP 5.3引入了const關(guān)鍵字。
簡單地說:
define('FOO', 'foo'); echo FOO; number of ops: 7 compiled vars: none line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > INIT_FCALL 'define' 1 SEND_VAL 'FOO' 2 SEND_VAL 'foo' 3 DO_ICALL 3 4 FETCH_CONSTANT ~1 'FOO' 5 ECHO ~1 6 > RETURN 1
如果使用const:
const FOO = 'foo'; echo FOO; number of ops: 4 compiled vars: none line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > DECLARE_CONST 'FOO', 'foo' 3 1 FETCH_CONSTANT ~0 'FOO' 2 ECHO ~0 3 > RETURN 1
然而const在使用上有一些限制:
盡量不要使用動態(tài)的函數(shù)名去調(diào)用函數(shù):
function foo() { } foo(); number of ops: 4 compiled vars: none line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > NOP 3 1 INIT_FCALL 'foo' 2 DO_UCALL 3 > RETURN 1
NOP表示不做任何操作,只是將當(dāng)前opline指向下一條OPCode,編譯器產(chǎn)生這條指令是由于歷史原因。為何到PHP7還不移除它呢= =
看看使用動態(tài)的函數(shù)名去調(diào)用函數(shù):
function foo() { } $a = 'foo'; $a(); number of ops: 5 compiled vars: !0 = $a line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > NOP 3 1 ASSIGN !0, 'foo' 4 2 INIT_DYNAMIC_CALL !0 3 DO_FCALL 0 4 > RETURN 1
不同點(diǎn)在于INIT_FCALL和INIT_DYNAMIC_CALL,看下兩個(gè)函數(shù)的源碼:
static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_INIT_FCALL_SPEC_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) { USE_OPLINE zval *fname = EX_CONSTANT(opline->op2); zval *func; zend_function *fbc; zend_execute_data *call; fbc = CACHED_PTR(Z_CACHE_SLOT_P(fname)); /* 看下是否已經(jīng)在緩存中了 */ if (UNEXPECTED(fbc == NULL)) { func = zend_hash_find(EG(function_table), Z_STR_P(fname)); /* 根據(jù)函數(shù)名查找函數(shù) */ if (UNEXPECTED(func == NULL)) { SAVE_OPLINE(); zend_throw_error(NULL, "Call to undefined function %s()", Z_STRVAL_P(fname)); HANDLE_EXCEPTION(); } fbc = Z_FUNC_P(func); CACHE_PTR(Z_CACHE_SLOT_P(fname), fbc); /* 緩存查找結(jié)果 */ } call = zend_vm_stack_push_call_frame_ex( opline->op1.num, ZEND_CALL_NESTED_FUNCTION, fbc, opline->extended_value, NULL, NULL); call->prev_execute_data = EX(call); EX(call) = call; ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); } static ZEND_OPCODE_HANDLER_RET ZEND_FASTCALL ZEND_INIT_DYNAMIC_CALL_SPEC_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) { /* 200多行代碼,就不貼出來了,會根據(jù)CV的類型(字符串、對象、數(shù)組)做不同的函數(shù)查找 */ }
很顯然INIT_FCALL相比INIT_DYNAMIC_CALL要輕量許多。
簡單地說,類A繼承類B,類B最好先于類A被定義。
class Bar { } class Foo extends Bar { } number of ops: 4 compiled vars: none line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > NOP 3 1 NOP 2 NOP 3 > RETURN 1
從生成的OPCode可以看出,上述PHP代碼在運(yùn)行時(shí),執(zhí)行引擎不需要做任何操作。類的定義是比較耗性能的工作,例如解析類的繼承關(guān)系,將父類的方法/屬性添加進(jìn)來,但編譯器已經(jīng)做完了這些繁重的工作。
如果類A先于類B被定義:
class Foo extends Bar { } class Bar { } number of ops: 4 compiled vars: none line #* E I O op fetch ext return operands ------------------------------------------------------------------------------------- 2 0 E > FETCH_CLASS 0 :0 'Bar' 1 DECLARE_INHERITED_CLASS '%00foo%2Fhome%2Froketyyang%2Ftest.php0x7fb192b7101f', 'foo' 3 2 NOP 3 > RETURN 1
這里定義了Foo繼承自Bar,但當(dāng)編譯器讀取到Foo的定義時(shí),編譯器并不知道任何關(guān)于Bar的情況,所以編譯器就生成相應(yīng)的OPCode,使其定義延遲到執(zhí)行時(shí)。在一些其他的動態(tài)類型的語言中,可能會產(chǎn)生錯(cuò)誤:Parse error : class not found
。
除了類的延遲綁定,像接口、traits都存在延遲綁定耗性能的問題。
對于定位PHP性能問題,通常都是先用xhprof或xdebug profile進(jìn)行定位,需要通過查看OPCode定位性能問題的場景還是比較少的。
關(guān)于PHP的虛擬機(jī)就分享到這里了,希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助,可以學(xué)到更多知識。如果覺得文章不錯(cuò),可以把它分享出去讓更多的人看到。