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# 1.1 让我们从SAPI开始

我们平时接触的最多的是web模式下的php,当然你也肯定知道php还有个CLI模式。其实无论哪种模式,PHP的工作原理都是一样的,都是作为一种SAPI在运行(Server Application Programming Interface: the API used by PHP to interface with Web Servers)。当我们在终端敲入php这个命令时候,它使用的是"command line sapi"!它就像一个mimi的web服务器一样来支持php完成这个请求,请求完成后再重新把控制权交给终端。
我们平时接触的最多的是web模式下的php,当然你也肯定知道php还有个CLI模式。
其实无论哪种模式,PHP的工作原理都是一样的,
都是作为一种SAPI在运行(Server Application Programming Interface: the API used by PHP to interface with Web Servers)。当我们在终端敲入php这个命令时候,它使用的是"command line sapi"!它就像一个mimi的web服务器一样来支持php完成这个请求,请求完成后再重新把控制权交给终端。

简单来说, SAPI就是PHP和外部环境的代理器, 他把外部环境抽象后, 为内部的PHP提供一套固定的, 统一的接口, 使得PHP自身实现可以不用考虑不同的外部环境而导致逻辑复杂.
简单来说, SAPI就是PHP和外部环境的代理器。它把外部环境抽象后, 为内部的PHP提供一套固定的, 统一的接口, 使得PHP自身实现能够不受错综复杂的外部环境影响,保持一定的独立性

更多内容参看来自Laruence的博客对SAPI的介绍: [深入理解Zend SAPIs](http://www.laruence.com/2008/08/12/180.html)


## links
* [目录](<preface.md>)
* 上一节: [PHP的生命周期](<1.md>)
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# 1.2 PHP的启动与终止

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,<b>并且这些数据是常驻内存的!</b>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。
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。

在最初的初始化时候,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(俗称Module Initialization,模块初始化?其实是个函数)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,这里定义的东东都会随着Apache常驻内存,可以被所有请求使用,直到Apache卸载掉PHP模块!
在最初的初始化时候,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,这里定义的东东都会随着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:

Expand All @@ -20,7 +27,10 @@ PHP_MINIT_FUNCTION(walu)

````
当一个页面请求到来时候,PHP会打了鸡血似的马上开辟一个新的环境,并重新扫描自己的各个扩展,挨个执行它们各自的RINIT方法(俗称Request Initialization),这时候一个扩展可能会初始化自己扩展使用的变量,还会初始化等会儿用户端(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:
当一个页面请求到来时候,PHP会迅速的开辟一个新的环境,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,
还会初始化等会儿用户端(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:
````c
int time_of_rinit;//在RINIT里初始化,看看每次页面请求的时候变不。
Expand All @@ -32,7 +42,14 @@ PHP_RINIT_FUNCTION(walu)
````

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。
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

Expand Down Expand Up @@ -61,7 +78,7 @@ PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(walu)
````
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)。

<b>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:</b>
**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:**
````c
//这些代码都在walu.c里面,不再.h里

Expand Down Expand Up @@ -104,14 +121,16 @@ PHP_FUNCTION(walu_test)


````
<ul>
<li>time_of_minit的值每次请求都不变。</li>
<li>time_of_rinit的值每次请求都改变。</li>
<li>每次页面请求都会往time_rshutdown.txt中写入数据。</li>
<li>只有在apache结束后time_mshutdown.txt才写入有数据。</li>
</ul>
<div class="tip-common">多谢 [闸北陆小洪](http://weibo.com/showz) 指出的有关time_of_rinit的笔误。</div>
上面便是PHP中典型的启动-终止模型,实际情况可能因为模式不同而有所变化,到底PHP的启动-终止会有多少中不同变化方式,请看下一节。
* 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。
> 多谢 [闸北陆小洪](http://weibo.com/showz) 指出的有关time_of_rinit的笔误。
上面便是PHP中典型的启动-终止模型,实际情况可能因为模式不同而有所变化,
到底PHP的启动-终止会有多少中不同变化方式,请看下一节。
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# 1.3 PHP的生命周期

一个PHP实例,无论是从init脚本中调用的,还是从命令行启动的,都会向我们上一节说的那样,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。两种init和两种shutdown各会执行多少次、各自的执行频率有多少,这取决与PHP是用什么sapi与宿主通信的。最常见的四种方式如下所列:
<ul>
<li>直接以CLI/CGI模式调用</li>
<li>多进程模块</li>
<li>多线程模块</li>
<li>Embedded(嵌入式,在自己的C程序中调用Zend Engine)</li>
</ul>
一个PHP实例,无论是从init脚本中调用的,还是从命令行启动的,都会向我们上一节说的那样,
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?
这取决与PHP是用什么sapi与宿主通信的。最常见的四种方式如下所列:

## 1、CLI/CGI时的周期
* 直接以CLI/CGI模式调用
* 多进程模块
* 多线程模
* Embedded(嵌入式,在自己的C程序中调用Zend Engine)

## 1、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。图1.1展示了PHP在这种模式下是怎么工作的。

<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig01.jpg" />
## 2、多进程模式下
<span class="ps">[ps:书是2006年出版的,所以你应该理解作者说多进程是主流]</span>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:
<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig02.jpg"
因为是fork出来的,所以各个进程间的数据是无法直接相互影响的,无法读也无法写<span class="ps">(ps:fork后可以用管道等方式实现进程间通信)</span>。它允许每个子进程几乎可以做任何事情,玩七十码、躲猫猫都没人管,办公室拿砍刀玩自杀也没事,但是人家不一样的是人家有个前提:不能影响其它进程的稳定!下图展示了从apache的视角来看多进程工作模式下的PHP:
<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig03.jpg" />
## 3、多线程模式下
随着时代的进步,PHP越来越多的在多线程模式下工作,就像IIS的isapi和Apache MPM worker<span class="ps">(支持混合的多线程多进程的多路处理模块)</span>。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。下图展示了在这种模式下PHP的工作流程:
<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig04.jpg" />
## 4、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。
<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig01.jpg" /></p>

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(<span class="ps">比如你的test.exe里</span>),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。
## 2、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:

<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig02.jpg" /></p>

<hr />
## 关于Embed SAPI应用的文章
* [Laruence大哥的使用PHP Embed SAPI实现Opcodes查看器](http://www.laruence.com/2008/09/23/539.html) </li>
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)**
这是一片独立天敌,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:

<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig03.jpg" /></p>

## 3、多线程模式
随着时代的进步,PHP越来越多的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:
<p style="text-align:center"><img src="http://www.walu.cc/phpbook/image/01fig04.jpg" /></p>

## 4、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。

## 关于Embed SAPI应用的文章
* [Laruence大哥的使用PHP Embed SAPI实现Opcodes查看器](http://www.laruence.com/2008/09/23/539.html) </li>


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