[ PHP 内核与扩展开发系列] PHP 生命周期 —— 启动、终止与模式

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启动与终止

PHP程序的启动可以看作有两个概念上的启动，终止也有两个概念上的终止。其中一个是 PHP 作为Apache(拿它举例，板砖勿扔)的一个模块的启动与终止，这次启动 PHP 会初始化一些必要数据，比如与宿主 Apache 有关的，并且这些数据是常驻内存的，终止与之相对。还有一个概念上的启动就是当 Apache 分配一个页面请求过来的时候，PHP会有一次启动与终止，这也是我们最常讨论的一种。

现在我们主要来看一个 PHP 扩展的生命旅程是怎样走完这四个过程的。

在最初初始化的时候，就是 PHP 随着 Apache 的启动而诞生在内存里的时候，它会把自己所有已加载扩展的 MINIT 方法(全称 Module Initialization，是由每个模块自己定义的函数)都执行一遍。在这个时间里，扩展可以定义一些自己的常量、类、资源等所有会被用户端的 PHP 脚本用到的东西。但你要记住，这里定义的东西都会随着 Apache 常驻内存，可以被所有请求使用，直到 Apache 卸载掉 PHP 模块。

内核中预置了 PHP_MINIT_FUNCTION 宏函数，来帮助我们实现这个功能：

//抛弃作者那个例子，书才看两页整那样的例子太复杂了!
//walu是我扩展的名称
int time_of_minit; // 在MINIT()中初始化，在每次页面请求中输出，看看是否变化
PHP_MINIT_FUNCTION(walu)
{
    time_of_minit=time(NULL); //我们在MINIT启动中对它初始化
    return SUCCESS; //返回SUCCESS代表正常，返回FALIURE就不会加载这个扩展了。
}

当一个页面请求到来时候，PHP 会迅速开辟一个新的环境，并重新扫描自己的各个扩展，遍历执行它们各自的RINIT 方法(俗称 Request Initialization)，这时候一个扩展可能会初始化在本次请求中会使用到的变量等，还会初始化用户端（即 PHP 脚本）中的变量之类的，内核预置了 PHP_RINIT_FUNCTION() 这个宏函数来帮我们实现这个功能：

int time_of_rinit; //在RINIT里初始化，看看每次页面请求的时候是否变化。
PHP_RINIT_FUNCTION(walu)
{
    time_of_rinit=time(NULL);
    return SUCCESS;
}

好了，现在这个页面请求执行的差不多了，可能是顺利的走到了自己文件的最后，也可能是出师未捷，半道被用户给 die 或者 exit 了，这时候 PHP 便会启动回收程序，收拾这个请求留下的烂摊子。它这次会执行所有已加载扩展的 RSHUTDOWN（俗称 Request Shutdown）方法，这时候扩展可以抓紧利用内核中的变量表之类的做一些事情，因为一旦 PHP 把所有扩展的 RSHUTDOWN 方法执行完，便会释放掉这次请求使用过的所有东西，包括变量表的所有变量、所有在这次请求中申请的内存等等。

内核预置了 PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION 宏函数来帮助我们实现这个功能

PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(walu)
{
    FILE *fp=fopen("time_rshutdown.txt","a+");
    fprintf(fp,"%ld\n",time(NULL)); //让我们看看是不是每次请求结束都会在这个文件里追加数据
    fclose(fp);
    return SUCCESS;
}

前面该启动的也启动了，该结束的也结束了，现在该 Apache 老人家歇歇的时候，当 Apache 通知 PHP 自己要 Stop 的时候，PHP 便进入 MSHUTDOWN（俗称Module Shutdown）阶段。这时候 PHP 便会给所有扩展下最后通牒，如果哪个扩展还有未了的心愿，就放在自己 MSHUTDOWN 方法里，这可是最后的机会了，一旦 PHP 把扩展的 MSHUTDOWN 执行完，便会进入自毁程序，这里一定要把自己擅自申请的内存给释放掉，否则就杯具了。

内核中预置了 PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION 宏函数来帮助我们实现这个功能：

PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(walu)
{
    FILE *fp=fopen("time_mshutdown.txt","a+");
    fprintf(fp,"%ld\n",time(NULL));
    return SUCCESS;
}

这四个宏都是在 walu.c 里完成最终实现的，而他们的则是在 /main/php.h 里被定义的(其实也是调用的别的宏，本节最后我把这几个宏给展开了，供有需要的人查看)。

好了，现在我们本节内容说完了，下面我们把所有的代码合在一起，并预测一下应该出现的结果：

//这些代码都在walu.c里面，不在.h里

int time_of_minit; //在MINIT中初始化，在每次页面请求中输出，看看是否变化
PHP_MINIT_FUNCTION(walu)
{
    time_of_minit=time(NULL); //我们在MINIT启动中对他初始化
    return SUCCESS;
}

int time_of_rinit;//在RINIT里初始化，看看每次页面请求的时候是否变化。
PHP_RINIT_FUNCTION(walu)
{
    time_of_rinit=time(NULL);
    return SUCCESS;
}

PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(walu)
{
    FILE *fp=fopen("/cnan/www/erzha/time_rshutdown.txt","a+"); //请确保文件可写，否则apache会莫名崩溃
    fprintf(fp,"%d\n",time(NULL)); //让我们看看是不是每次请求结束都会在这个文件里追加数据
    fclose(fp);
    return SUCCESS;
}

PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(walu)
{
    FILE *fp=fopen("/cnan/www/erzha/time_mshutdown.txt","a+"); //请确保文件可写，否则apache会莫名崩溃
    fprintf(fp,"%d\n",time(NULL));
    return SUCCESS;
}

//我们在页面里输出time_of_minit和time_of_rinit的值
PHP_FUNCTION(walu_test)
{
    php_printf("%d<br />",time_of_minit);
    php_printf("%d<br />",time_of_rinit);
    return;
}

time_of_minit 的值每次请求都不变。
time_of_rinit 的值每次请求都改变。
每次页面请求结束都会往 time_rshutdown.txt 中写入数据。
只有在 Apache 结束后 time_mshutdown.txt 才写入有数据。

启动模式

一个 PHP 实例，无论通过 HTTP 请求调用的，还是从命令行启动的，都会依次进行 Module init、Request init、Request Shutdown、Module shutdown 四个过程，当然之间还会执行脚本自己的逻辑。那么两种 init 和两种 shutdown 各会执行多少次、各自的执行频率有多少呢？这取决于 PHP 是用什么 SAPI 与宿主通信的。最常见的四种方式如下所列：

直接以 CLI/CGI 模式调用
多进程模式
多线程模式
Embedded(嵌入式，在自己的 C 程序中调用 Zend Engine)

CLI/CGI

CLI 和 CGI 的 SAPI 是相当特殊的，因为这时 PHP 的生命周期完全在一个单独的请求中完成。虽然简单，不过我们以前提过的两种 init 和两种 shutdown 仍然都会被执行。下图展示了PHP在这种模式下是怎么工作的：

cli:cgi

多进程模式

ps:书是2006年出版的，所以你应该理解作者说多进程是主流

PHP 最常见的工作方式便是编译成为 Apache2 的 Pre-fork MPM 或者 Apache1 的 APXS 模式，其它 Web 服务器也大多用相同的方式工作，在本书后面，把这种方式统一叫做多进程方式。给它起这个名字是有原因的，不是随便拍拍屁股拍拍脑袋定下来的。当 Apache 启动的时候，会立即把自己 fork 出好几个子进程，每一个进程都有自己独立的内存空间，也就代表了有自己独立的变量、函数等。在每个进程里的PHP的工作方式如下图所示：

multiprocess

因为是 fork 出来的，所以各个进程间的数据是彼此独立，不会受到外界的干扰（ps：fork 后可以用管道等方式实现进程间通信）。这是一片独立天地，它允许每个子进程做任何事情，玩七十码、躲猫猫都没人管，办公室拿砍刀玩自杀也没事，下图展示了从 Apache 的视角来看多进程工作模式下的 PHP：

multiprocess2

多线程模式

随着时代的进步，PHP 越来越多地在多线程模式下工作，就像 IIS 的 isapi 和 Apache MPM worker（支持混合的多线程多进程的多路处理模块）。在这种模式下，只有一个服务器进程在运行着，但会同时运行很多线程，这样可以减少一些资源开销，像 Module init 和 Module shutdown 就只需要运行一次就行了，一些全局变量也只需要初始化一次，因为线程独具的特质，使得各个请求之间方便的共享一些数据成为可能。

其实多线程与 MINIT、MSHUTDOWN 只执行一次并没有什么联系，多进程模式下一样可以实现。

下图展示了在这种模式下 PHP 的工作流程：

multiprocess2

Embed

Embed SAPI 是一种比较特殊的 SAPI，容许你在 C/C++ 语言中调用 PHP/ZE 提供的函数。并且这种 SAPI 和上面的三种一样，按 Module Init、Request Init、Rshutdown、mshutdown 的流程执行着。当然，这只是其中一种情况。因为特定的应用有自己特殊的需求，只是在处理 PHP 脚本这个环节基本一致。

真正令 Emebed 模式独特的是因为它可能随时嵌入到某个程序里面去(比如你的 test.exe 里)，然后被当作脚本的一部分在一个请求的时候执行。控制权在 PHP 和原程序间来回传递。关于嵌入式的 PHP 在第20章会有应用，到时我们再用实例介绍这个不经常使用的 SAPI。