PHP运行原理与运行模式

PHP的设计理念及特点

• 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，具体会在后面PHP变量中详述。
• 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。缺点导致风格混杂，但再差的程序员也不会写出太离谱危害全局的程序。

PHP的四层体系

• Zend引擎：Zend整体用纯C实现，是PHP的内核部分，它将PHP代码翻译（词法、语法解析等一系列编译过程）为可执行opcode的处理并实现相应的处理方法、实现了基本的数据结构（如hashtable、oo）、内存分配及管理、提供了相应的api方法供外部调用，是一切的核心，所有的外围功能均围绕Zend实现。
• Extensions：围绕着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（如array系列）、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以达到功能扩展、性能优化等目的（如贴吧正在使用的PHP中间层、富文本解析就是extension的典型应用）。
• Sapi：Sapi全称是Server Application Programming Interface，也就是服务端应用编程接口，Sapi通过一系列钩子函数，使得PHP可以和外围交互数据，这是PHP非常优雅和成功的一个设计，通过sapi成功的将PHP本身和上层应用解耦隔离，PHP可以不再考虑如何针对不同应用进行兼容，而应用本身也可以针对自己的特点实现不同的处理方式。
• 上层应用：这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，如通过webserver实现web应用、在命令行下以脚本方式运行等等。

   通过sapi和webserver交互数据， 在通过zend把PHP代码翻译成opcode操作码。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），Ext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。

*【opcode】操作码(Operation Code，OPCode)：描述机器语言指令中，指定要执行某种操作的机器码。

sapi目前常见的4种PHP运行模式

• CGI通用网关接口模式

      每有一个用户请求，都会先要创建cgi的子进程，然后处理请求，处理完后结束这个子进程cgi是一种为了保证web server传递过来的数据是标准格式的通用网关接口协议，比较老，比较原始，大多已经不用了

• FAST-CGI模式

     是cgi的升级版本，FastCGI 像是一个常驻 (long-live) 型的 CGI，它可以一直执行着，只要激活后，不会每次都要花费时间去fork 一次，也是一种协议

     FastCGI的工作原理是：

　　(1)、Web Server启动时载入FastCGI进程管理器【PHP的FastCGI进程管理器是PHP-FPM(php-FastCGI Process Manager)】（IIS ISAPI或Apache Module);

　　(2)、FastCGI进程管理器自身初始化，启动多个CGI解释器进程 (在任务管理器中可见多个php-cgi.exe)并等待来自Web Server的连接。

　　(3)、当客户端请求到达Web Server时，FastCGI进程管理器选择并连接到一个CGI解释器。Web server将CGI环境变量和标准输入发送到FastCGI子进程php-cgi。

　　(4)、FastCGI子进程完成处理后将标准输出和错误信息从同一连接返回Web Server。当FastCGI子进程关闭连接时，请求便告处理完成。FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI进程管理器（运行在 WebServer中）的下一个连接。在正常的CGI模式中，           php-cgi.exe在此便退出了。

　　在CGI模式中，可以想象 CGI通常有多慢。每一个Web请求PHP都必须重新解析php.ini、重新载入全部dll扩展并重初始化全部数据结构。使用FastCGI，所有这些都只在进程启动时发生一次。一个额外的好处是，持续数据库连接(Persistent database                connection)可以工作。

• CLI命令行模式

     一般使用调用脚本、查看php信息时会使用到该模式

     php -r"phpinfo();" |less 分页显示

运行原理

PHP-CGI：fast-cgi是一种协议，而php-cgi是实现了这种协议的进程。不过这种实现比较烂。它是单进程的，一个进程处理一个请求，处理结束后进程就销毁

PHP - FPM：是对php-cgi的改进版，它直接管理多个php-cgi进程/线程。也就是说，php-fpm是php-cgi的进程管理器因此它也算是fastcgi协议的实现
php的运行原理，就是在服务器启动时，自动载入PHP-FPM进程管理器，从而管理多个PHP-CGI进程来准备响应用户的请求，如下图所示：

由于php-cgi是随服务器启动载入的，所以初始化变量只会发生一次