理解php原理的opcodes(作業碼)

來源:互聯網
上載者:User
Opcondes是一種php指令碼編譯後的中繼語言,就像Java的Byte Code,或者.NET 的MSL 。(都沒瞭解過~)

  舉個文中的例子
複製代碼 代碼如下:
<?php
  echo "Hello World";
  $a = 1 + 1;
   echo $a;
  ?>

PHP執行這段代碼會經過如下4個步驟(確切的來說,應該是PHP的語言引擎Zend)
複製代碼 代碼如下:
  1.Scanning(Lexing) (掃描),將PHP代碼轉換為語言片段(Tokens)
  2.Parsing(文法分析), 將Tokens轉換成簡單而有意義的運算式
  3.Compilation(編譯), 將運算式編譯成Opocdes
  4.Execution(執行編譯後的結果), 順次執行Opcodes,每次一條,從而實現PHP指令碼的功能。

  其中他還提到一句:“現在有的Cache比如APC,可以使得PHP緩衝住Opcodes,這樣,每次有請求來臨的時候,就不需要重複執行前面3步,從而能大幅的提高PHP的執行速度。 ” 這可能是php執行速度比較快的原因之一吧~

那什麼是Lexing? 學過編譯原理的同學都應該對編譯原理中的詞法分析步驟有所瞭解,Lex就是一個詞法分析的依據表。 Zend/zend_language_scanner.c會根據Zend/zend_language_scanner.l(Lex檔案),來輸入的 PHP代碼進行詞法分析,從而得到一個一個的“詞”,PHP4.2開始提供了一個函數叫token_get_all,這個函數就可以講一段PHP代碼 Scanning成Tokens;
如果用這個函數處理我們開頭提到的PHP代碼,將會得到如下結果:
複製代碼 代碼如下:
Array
(
[0] => Array
(
[0] => 367
[1] => Array
(
[0] => 316
[1] => echo
)
[2] => Array
(
[0] => 370
[1] =>
)
[3] => Array
(
[0] => 315
[1] => "Hello World"
)
[4] => ;
[5] => Array
(
[0] => 370
[1] =>
)
[6] => =
[7] => Array
(
[0] => 370
[1] =>
)
[8] => Array
(
[0] => 305
[1] => 1
)
[9] => Array
(
[0] => 370
[1] =>
)
[10] => +
[11] => Array
(
[0] => 370
[1] =>
)
[12] => Array
(
[0] => 305
[1] => 1
)
[13] => ;
[14] => Array
(
[0] => 370
[1] =>
)
[15] => Array
(
[0] => 316
[1] => echo
)
[16] => Array
(
[0] => 370
[1] =>
)
[17] => ;
)

分析這個返回結果我們可以發現,源碼中的字串,字元,空格,都會原樣返回。每個原始碼中的字元,都會出現在相應的順序處。而,其他的比如標籤,操作符, 語句,都會被轉換成一個包含倆部分的Array: Token ID (也就是在Zend內部的改Token的對應碼,比如,T_ECHO,T_STRING),和源碼中的原來的內容。
接下來,就是Parsing階段了,Parsing首先會丟棄Tokens Array中的多於的空格,然後將剩餘的Tokens轉換成一個一個的簡單的運算式
複製代碼 代碼如下:
1.echo a constant string
2.add two numbers together
3.store the result of the prior expression to a variable
4.echo a variable

然後就改Compilation階段了,它會把Tokens編譯成一個個op_array, 每個op_arrayd包含如下5個部分:
複製代碼 代碼如下:
1.Opcode數位標識,指明了每個op_array的操作類型,比如add , echo
2.結果 存放Opcode結果
3.運算元1 給Opcode的運算元
4.運算元2
5.擴充值 1個整形用來區別被重載的操作符

比如,我們的PHP代碼會被Parsing成:
複製代碼 代碼如下:
* ZEND_ECHO 'Hello World'
* ZEND_ADD ~0 1 1
* ZEND_ASSIGN !0 ~0
* ZEND_ECHO !0

呵呵,你可能會問了,我們的$a去那裡了?

恩,這個要介紹運算元了,每個運算元都是由以下倆個部分組成:

a)op_type : 為IS_CONST, IS_TMP_VAR, IS_VAR, IS_UNUSED, or IS_CVb)u,一個聯合體,根據op_type的不同,分別用不同的類型儲存了這個運算元的值(const)或者左值(var)而對於var來說,每個var也不一樣

IS_TMP_VAR, 顧名思義,這個是一個臨時變數,儲存一些op_array的結果,以便接下來的op_array使用,這種的運算元的u儲存著一個指向變數表的一個控制代碼(整數),這種運算元一般用~開頭,比如~0,表示變數表的0號未知的臨時變數

IS_VAR 這種就是我們一般意義上的變數了,他們以$開頭表示

IS_CV 表示ZE2.1/PHP5.1以後的編譯器使用的一種cache機制,這種變數儲存著被它引用的變數的地址,當一個變數第一次被引用的時候,就會被CV起來,以後對這個變數的引用就不需要再次去尋找active符號表了,CV變數以!開頭表示。

這麼看來,我們的$a被最佳化成!0了。
總結:


1.php的執行順序是: -> php程式
          -> 被Scanning(掃描轉換為Tokens(語言片段))
          -> 被Parsing(文法分析,將Tokens轉換成簡單而有意義的運算式)
          -> Compilation(編譯,將運算式編譯成Opocdes(作業碼))
-> Execution(順序執行編譯後的結果)
2. APC(Alternative PHP Cache)的緩衝機制可以緩衝住Opcodes,這樣,下次有請求來臨的時候,就不需要重複執行前面3步,從而能大幅的提高PHP的執行速度。 這可能是php執行速度比較快的原因之一

補充:
apc,zend optimize是之所以能夠加速php
就是因為他可以緩衝opcode
並不是zend引擎本身內建的功能
zend引擎預設是一個輪迴中任何一項都要走的

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