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PHP底层的运行机制与原理

k1 · 发表于 2019-07-30 10:02:34 · 漏洞文章

0x01 前言

最近写PHP代码比较多，也算不上什么精通，感觉要使用php就得知道这门语言的底层原理，这里决定了解一下PHP底层的工作原理。

0x02 什么是PHP

PHP是一种适用于Web开发的动态语言，是一个用C语言实现，包含大量组件的软件框架。狭义方面来说，可以说是个UI框架(用户界面,也可以说是UI模版(UI定义))

0x03 PHP设计理念与特点

多进程模型：由于PHP是多进程模型，不同请求间互不干涉，这样保证了一个请求挂掉不会对全盘服务造成影响，当然，随着时代发展，PHP也早已支持多线程模型。

弱类型语言：和C/C++、Java、C#等语言不同，PHP是一门弱类型语言。一个变量的类型并不是一开始就确定不变，运行中才会确定并可能发生隐式或显式的类型转换，这种机制的灵活性在web开发中非常方便、高效.

引擎(Zend)+组件(ext)的模式降低内部耦合。

中间层(sapi)隔绝web server和PHP。

语法简单灵活，没有太多规范。

0x04 PHP核心架构

php四层体系如下：

从下到上的四层体系:

Zend引擎：Zend整体用C语言实现，是PHP的内核部分。它将PHP代码翻译，实现了基本的数据结构，内存分配机制及管理，提供了相应的api供外部调用，是一切的核心。

Extensions：围绕Zend引擎，extensions通过组件式的方式提供各种基础服务，我们常见的各种内置函数、标准库等都是通过 extension来实现，用户也可以根据需要实现自己的extension。

Sapi：Aerver Application Programming Interface，即服务端应用编程接口，是PHP和web server的中间层。Sapi通过钩子函数，使PHP能和外部交互数据，这也将PHP和上层应用解耦。

上层应用：就是我们平时编写的PHP程序，通过不同的sapi方式得到各种各样的应用模式

这里有个很好的通俗比喻:如果PHP是一辆车，那么车的框架就是PHP本身，Zend是车的引擎（发动机），Extensions下面的各种组件就是车的轮子，Sapi可以看做是公路，车可以跑在不同类型的公路上，而一次PHP程序的执行就是汽车跑在公路上。因此，我们需要：性能优异的引擎+合适的车轮+正确的跑道。

0x05 Sapi

常见的Sapi有：

apache2handler：以apache作为webserver，采用mod_PHP模式运行时候的处理方式，也是现在应用最广泛的一种。

fast-cgi：这是webserver和PHP直接的另一种交互方式，也就是大名鼎鼎的fastcgi协议，在最近fastcgi+PHP得到越来越多的应用，也是异步webserver所唯一支持的方式。nginx就是通过php-fpm(fast-cgi)来解析php的。

cli：命令行调用的应用模式

0x06 PHP执行流程

拿到一段代码后，经过词法解析、语法解析等阶段后，源程序会被翻译成一个个指令（opcodes）,然后ZEND虚拟机顺次执行这些指令完成操作。PHP本身是用C实现的，因此最终调用的也是C的函数，实际上，我们可以把PHP看做一个C开发的软件。

PHP的执行的核心是翻译出来的一条一条指令，也即opcode。

Opcode是PHP程序执行的最基本单位。一个opcode由两个参数(op1,op2)、返回值和处理函数组成。PHP程序最终被翻译为一组opcode处理函数的顺序执行。

0x07 PHP变量

PHP是一门弱类型语言，本身不严格区分变量的类型。PHP变量可以分为简单类型(int、string、boolean)、集合类型(array、resource、object)和常量(const)。所有变量在底层都是同一种结构zval。

zval主要由三部分组成：

type：指定变量的类型
refcount&is_ref：用来实现引用计数
value：存储变量的实际数据(核心)。因为要存储多种类型，所以zvalue是一个union，也由此实现了弱类型。

https://seminelee.github.io/2017/11/19/php/

http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/102

具体内容可以参考上面几篇文章

转自先知社区

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