简单对比一下PHP 7 和 PHP 5 中的对象
一、 class 介绍
PHP 中的 class、interface、trait 在底层均以 zend_class_entry 结构体实现
struct _zend_class_entry {
char type;
const char *name;
zend_uint name_length;
struct _zend_class_entry *parent;
int refcount;
zend_uint ce_flags;
HashTable function_table;
HashTable properties_info;
zval **default_properties_table;
zval **default_static_members_table;
zval **static_members_table;
HashTable constants_table;
int default_properties_count;
int default_static_members_count;
union _zend_function *constructor;
union _zend_function *destructor;
union _zend_function *clone;
union _zend_function *__get;
union _zend_function *__set;
union _zend_function *__unset;
union _zend_function *__isset;
union _zend_function *__call;
union _zend_function *__callstatic;
union _zend_function *__tostring;
union _zend_function *serialize_func;
union _zend_function *unserialize_func;
zend_class_iterator_funcs iterator_funcs;
/* handlers */
zend_object_value (*create_object)(zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC);
zend_object_iterator *(*get_iterator)(zend_class_entry *ce, zval *object, int by_ref TSRMLS_DC);
int (*interface_gets_implemented)(zend_class_entry *iface, zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC); /* a class implements this interface */
union _zend_function *(*get_static_method)(zend_class_entry *ce, char* method, int method_len TSRMLS_DC);
/* serializer callbacks */
int (*serialize)(zval *object, unsigned char **buffer, zend_uint *buf_len, zend_serialize_data *data TSRMLS_DC);
int (*unserialize)(zval **object, zend_class_entry *ce, const unsigned char *buf, zend_uint buf_len, zend_unserialize_data *data TSRMLS_DC);
zend_class_entry **interfaces;
zend_uint num_interfaces;
zend_class_entry **traits;
zend_uint num_traits;
zend_trait_alias **trait_aliases;
zend_trait_precedence **trait_precedences;
union {
struct {
const char *filename;
zend_uint line_start;
zend_uint line_end;
const char *doc_comment;
zend_uint doc_comment_len;
} user;
struct {
const struct _zend_function_entry *builtin_functions;
struct _zend_module_entry *module;
} internal;
} info;
};
zend_class_entry 结构体中包含大量的指针以及 hashtable，这就导致结构体本身会占用不小的内存空间。另外，结构体中的指针还需要单独分配相应的内存空间，这又会消耗一部分内存空间。
⒈ 开发者自定义的 class 与 PHP 内部定义的 class 的比较
所谓开发者自定义的 class 即使用 PHP 语言定义的 class，而 PHP 内部定义的 class 是指 PHP 源代码中定义的 class 或 PHP 扩展中定义的 class。二者最本质的区别在于生命周期不同：
- 以 php-fpm 为例，当请求到来时，PHP 会解析开发者定义的 class 并为其分配相应的内存空间。其后在处理请求的过程中，PHP 会对这些 class 进行相应的调用，最后在处理完请求之后销毁这些 class，释放之前为其分配的内存空间。
为了节约内存空间，不要在代码中定义一些实际并不使用的 class。可以使用 autoload 来屏蔽这些实际并不使用的 class，因为 autoload 只有在一个 class 被用到时才加载和解析，但这样就会把 class 的解析和加载过程由代码的编译阶段延后到代码的执行阶段，影响性能
另外需要注意的是，即使开启了 OPCache 扩展，开发者自定义的 class 还是会随着请求的到来而解析和加载，随着请求的完成而销毁，OPCache 只是提高了这两个阶段的速度
- PHP 内部定义的 class 则不同。仍然以 php-fpm 为例，当一个 php-fpm 进程启动时，PHP 会为这些 class 一次性永久分配内存空间，直到此 php-fpm 进程消亡（为避免内存泄漏，php-fpm 会在处理完一定数量的请求之后销毁然后重启）
if (EG(full_tables_cleanup)) {
zend_hash_reverse_apply(EG(function_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_function_full TSRMLS_CC);
zend_hash_reverse_apply(EG(class_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_class_full TSRMLS_CC);
} else {
zend_hash_reverse_apply(EG(function_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_function TSRMLS_CC);
zend_hash_reverse_apply(EG(class_table), (apply_func_t) clean_non_persistent_class TSRMLS_CC);
}
static int clean_non_persistent_class(zend_class_entry **ce TSRMLS_DC)
{
return ((*ce)->type == ZEND_INTERNAL_CLASS) ? ZEND_HASH_APPLY_STOP : ZEND_HASH_APPLY_REMOVE;
}
由以上代码可以看出，在请求结束时，PHP 内部定义的 class 并不会被销毁。另外，由于 PHP 扩展中定义的 class 也属于 PHP 内部定义的 class 的范畴，所以，从节省内存空间的角度出发，不要开启一些自己并不使用的扩展。因为，如果扩展一旦开启，扩展中定义的 class 就会在 php-fpm 进程启动时被解析和加载。
很多时候，为了处理方便，我们会通过继承 \Exception 来自定义 exception。但由于 zend_class_entry 结构体非常庞大，这就导致在提高便利的同时耗费了大量的内存
⒉ class 绑定
class 绑定指的是 class 数据的准备过程
对于 PHP 内部定义的 class，绑定过程在 class 注册时就已经完成。此过程发生在 PHP 脚本运行之前，并且在整个 php-fpm 进程的生命周期中只发生一次。
对于既没有继承 parent class，也没有实现 interface，也没有使用 trait 的 class，绑定过程发生在 PHP 代码的编辑阶段，并且不会消耗太多资源。此种 class 的绑定通常只需要将 class 注册到 class_table 中，并检查 class 是否包含了抽象方法但没有被申明为 abstract 类型。
void zend_do_early_binding(TSRMLS_D) /* {{{ */
{
zend_op *opline = &CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-1];
HashTable *table;
while (opline->opcode == ZEND_TICKS && opline > CG(active_op_array)->opcodes) {
opline--;
}
switch (opline->opcode) {
case ZEND_DECLARE_FUNCTION:
if (do_bind_function(CG(active_op_array), opline, CG(function_table), 1) == FAILURE) {
return;
}
table = CG(function_table);
break;
case ZEND_DECLARE_CLASS:
if (do_bind_class(CG(active_op_array), opline, CG(class_table), 1 TSRMLS_CC) == NULL) {
return;
}
table = CG(class_table);
break;
case ZEND_DECLARE_INHERITED_CLASS:
{
/*... ...*/
}
case ZEND_VERIFY_ABSTRACT_CLASS:
case ZEND_ADD_INTERFACE:
case ZEND_ADD_TRAIT:
case ZEND_BIND_TRAITS:
/* We currently don't early-bind classes that implement interfaces */
/* Classes with traits are handled exactly the same, no early-bind here */
return;
default:
zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Invalid binding type");
return;
}
/*... ...*/
}
void zend_verify_abstract_class(zend_class_entry *ce TSRMLS_DC)
{
zend_abstract_info ai;
if ((ce->ce_flags & ZEND_ACC_IMPLICIT_ABSTRACT_CLASS) && !(ce->ce_flags & ZEND_ACC_EXPLICIT_ABSTRACT_CLASS)) {
memset(&ai, 0, sizeof(ai));
zend_hash_apply_with_argument(&ce->function_table, (apply_func_arg_t) zend_verify_abstract_class_function, &ai TSRMLS_CC);
if (ai.cnt) {
zend_error(E_ERROR, "Class %s contains %d abstract method%s and must therefore be declared abstract or implement the remaining methods (" MAX_ABSTRACT_INFO_FMT MAX_ABSTRACT_INFO_FMT MAX_ABSTRACT_INFO_FMT ")",
ce->name, ai.cnt,
ai.cnt > 1 ? "s" : "",
DISPLAY_ABSTRACT_FN(0),
DISPLAY_ABSTRACT_FN(1),
DISPLAY_ABSTRACT_FN(2)
);
}
}
}
对于实现了 interface 的 class 的绑定过程非常复杂，大致流程如下：
- 检查 interface 是否已经实现
- 检查实现该 interface 的确实是一个 class，而不是 interface 自身（class、interface、trait 的底层数据结构都是 zend_class_entry）
- 复制常量，并检查可能存在的冲突
- 复制方法，并检查可能存在的冲突，除此之外还需要检查访问控制
- 将 interface 加入到 zend_class_entry 的
**interfaces中
需要注意的是，所谓的复制只是将常量、属性、方法的引用计数加 1
ZEND_API void zend_do_implement_interface(zend_class_entry *ce, zend_class_entry *iface TSRMLS_DC)
{
/* ... ... */
} else {
if (ce->num_interfaces >= current_iface_num) { /* resize the vector if needed */
if (ce->type == ZEND_INTERNAL_CLASS) {
/*对于内部定义的 class，使用 realloc 分配内存，所分配的内存在进程的生命周期中永久有效*/
ce->interfaces = (zend_class_entry **) realloc(ce->interfaces, sizeof(zend_class_entry *) * (++current_iface_num));
} else {
/*对于开发者定义的 class，使用 erealloc 分配内存，所分配的内存只在请求的生命周期中有效*/
ce->interfaces = (zend_class_entry **) erealloc(ce->interfaces, sizeof(zend_class_entry *) * (++current_iface_num));
}
}
ce->interfaces[ce->num_interfaces++] = iface; /* Add the interface to the class */
/* Copy every constants from the interface constants table to the current class constants table */
zend_hash_merge_ex(&ce->constants_table, &iface->constants_table, (copy_ctor_func_t) zval_add_ref, sizeof(zval *), (merge_checker_func_t) do_inherit_constant_check, iface);
/* Copy every methods from the interface methods table to the current class methods table */
zend_hash_merge_ex(&ce->function_table, &iface->function_table, (copy_ctor_func_t) do_inherit_method, sizeof(zend_function), (merge_checker_func_t) do_inherit_method_check, ce);
do_implement_interface(ce, iface TSRMLS_CC);
zend_do_inherit_interfaces(ce, iface TSRMLS_CC);
}
}
对于常量的复制，zval_add_ref 用于将常量的引用计数加1；而对于方法的复制，do_inherit_method 除了将相应方法的引用计数加 1 之外，还将方法中定义的静态变量的引用计数加 1。
static void do_inherit_method(zend_function *function)
{
function_add_ref(function);
}
ZEND_API void function_add_ref(zend_function *function)
{
if (function->type == ZEND_USER_FUNCTION) {
zend_op_array *op_array = &function->op_array;
(*op_array->refcount)++;
if (op_array->static_variables) {
HashTable *static_variables = op_array->static_variables;
zval *tmp_zval;
ALLOC_HASHTABLE(op_array->static_variables);
zend_hash_init(op_array->static_variables, zend_hash_num_elements(static_variables), NULL, ZVAL_PTR_DTOR, 0);
zend_hash_copy(op_array->static_variables, static_variables, (copy_ctor_func_t) zval_add_ref, (void *) &tmp_zval, sizeof(zval *));
}
op_array->run_time_cache = NULL;
}
}
对于实现了 interface 的 class 的绑定，由于要进行多次的循环遍历以及检查，通常非常消耗 CPU 资源，但却节省了内存空间。
现阶段，PHP 将 interface 的绑定推迟到了代码执行阶段进行，以为这每次请求都会进行这些操作
对于 class 继承的绑定，过程与 interface 的绑定类似，但更为复杂。另外有一个值得注意的地方，如果 class 在绑定时已经解析到了父类，则绑定发生在代码编译阶段；否则发生在代码执行阶段。
// A 在 B 之前申明，B 的绑定发生在编译阶段
class A { }
class B extends A { }
// A 在 B 之后申明，绑定 B 时编译器无法知道 A 情况，此时 B 的绑定只能延后到代码执行时
class B extends A { }
class A { }
// 这种情况会报错：Class B doesn't exist
// 在代码执行阶段绑定 C，需要解析 B，但此时 B 有继承了 A，而 A 此时还是未知状态
class C extends B { }
class B extends A { }
class A { }
如果使用 autoload，并且采用一个 class 对应一个文件的模式，则所有 class 的绑定都只会发生在代码执行阶段
二、PHP 5 中的 object
⒈ object 中的方法
方法与函数的底层数据结构均为 zend_function。PHP 编译器在编译时将方法编译并添加到 zend_class_entry 的 function_table 属性中。所以，在 PHP 代码运行时，方法已经编译完成，PHP 要做的只是通过指针找到方法并执行。
typedef union _zend_function {
zend_uchar type;
struct {
zend_uchar type;
const char *function_name;
zend_class_entry *scope;
zend_uint fn_flags;
union _zend_function *prototype;
zend_uint num_args;
zend_uint required_num_args;
zend_arg_info *arg_info;
} common;
zend_op_array op_array;
zend_internal_function internal_function;
} zend_function;
当 object 尝试调用方法时，首先会在其对应的 class 的 function_table 中查找该方法，同时还会检查方法的访问控制。如果方法不存在或方法的访问控制不符合要求，object 会尝试调用莫属方法 __call。
static inline union _zend_function *zend_get_user_call_function(zend_class_entry *ce, const char *method_name, int method_len)
{
zend_internal_function *call_user_call = emalloc(sizeof(zend_internal_function));
call_user_call->type = ZEND_INTERNAL_FUNCTION;
call_user_call->module = (ce->type == ZEND_INTERNAL_CLASS) ? ce->info.internal.module : NULL;
call_user_call->handler = zend_std_call_user_call;
call_user_call->arg_info = NULL;
call_user_call->num_args = 0;
call_user_call->scope = ce;
call_user_call->fn_flags = ZEND_ACC_CALL_VIA_HANDLER;
call_user_call->function_name = estrndup(method_name, method_len);
return (union _zend_function *)call_user_call;
}
static union _zend_function *zend_std_get_method(zval **object_ptr, char *method_name, int method_len, const zend_literal *key TSRMLS_DC)
{
zend_function *fbc;
zval *object = *object_ptr;
zend_object *zobj = Z_OBJ_P(object);
ulong hash_value;
char *lc_method_name;
ALLOCA_FLAG(use_heap)
if (EXPECTED(key != NULL)) {
lc_method_name = Z_STRVAL(key->constant);
hash_value = key->hash_value;
} else {
lc_method_name = do_alloca(method_len+1, use_heap);
/* Create a zend_copy_str_tolower(dest, src, src_length); */
zend_str_tolower_copy(lc_method_name, method_name, method_len);
hash_value = zend_hash_func(lc_method_name, method_len+1);
}
if (UNEXPECTED(zend_hash_quick_find(&zobj->ce->function_table, lc_method_name, method_len+1, hash_value, (void **)&fbc) == FAILURE)) {
if (UNEXPECTED(!key)) {
free_alloca(lc_method_name, use_heap);
}
if (zobj->ce->__call) {
return zend_get_user_call_function(zobj->ce, method_name, method_len);
} else {
return NULL;
}
}
/* Check access level */
if (fbc->op_array.fn_flags & ZEND_ACC_PRIVATE) {
zend_function *updated_fbc;
/* Ensure that if we're calling a private function, we're allowed to do so.
* If we're not and __call() handler exists, invoke it, otherwise error out.
*/
updated_fbc = zend_check_private_int(fbc, Z_OBJ_HANDLER_P(object, get_class_entry)(object TSRMLS_CC), lc_method_name, method_len, hash_value TSRMLS_CC);
if (EXPECTED(updated_fbc != NULL)) {
fbc = updated_fbc;
} else {
if (zobj->ce->__call) {
fbc = zend_get_user_call_function(zobj->ce, method_name, method_len);
} else {
zend_error_noreturn(E_ERROR, "Call to %s method %s::%s() from context '%s'", zend_visibility_string(fbc->common.fn_flags), ZEND_FN_SCOPE_NAME(fbc), method_name, EG(scope) ? EG(scope)->name : "");
}
}
} else {
/* Ensure that we haven't overridden a private function and end up calling
* the overriding public function...
*/
if (EG(scope) &&
is_derived_class(fbc->common.scope, EG(scope)) &&
fbc->op_array.fn_flags & ZEND_ACC_CHANGED) {
zend_function *priv_fbc;
if (zend_hash_quick_find(&EG(scope)->function_table, lc_method_name, method_len+1, hash_value, (void **) &priv_fbc)==SUCCESS
&& priv_fbc->common.fn_flags & ZEND_ACC_PRIVATE
&& priv_fbc->common.scope == EG(scope)) {
fbc = priv_fbc;
}
}
if ((fbc->common.fn_flags & ZEND_ACC_PROTECTED)) {
/* Ensure that if we're calling a protected function, we're allowed to do so.
* If we're not and __call() handler exists, invoke it, otherwise error out.
*/
if (UNEXPECTED(!zend_check_protected(zend_get_function_root_class(fbc), EG(scope)))) {
if (zobj->ce->__call) {
fbc = zend_get_user_call_function(zobj->ce, method_name, method_len);
} else {
zend_error_noreturn(E_ERROR, "Call to %s method %s::%s() from context '%s'", zend_visibility_string(fbc->common.fn_flags), ZEND_FN_SCOPE_NAME(fbc), method_name, EG(scope) ? EG(scope)->name : "");
}
}
}
}
if (UNEXPECTED(!key)) {
free_alloca(lc_method_name, use_heap);
}
return fbc;
}
这里需要指出的是：
- 由于 PHP 对大小写不敏感，所以所有的方法名称都会被转为小写（zend_str_tolower_copy()）
- 为了避免不必要的资源消耗，PHP 5.4 开始引入了 zend_literal 结构体，即参数 key
typedef struct _zend_literal {
zval constant;
zend_ulong hash_value;
zend_uint cache_slot;
} zend_literal;
其中，constant 记录了转为小写后的字符串，hash_value 则是预先计算好的 hash。这样就避免了 object 每次调用方法都要将方法名称转为小写并计算 hash 值。
class Foo { public function BAR() { } }
$a = new Foo;
$b = 'bar';
$a->bar(); /* good */
$a->$b(); /* bad */
在上例中，在代码编译阶段，方法 BAR 被转换成 bar 并添加到 zend_class_entry 的 function_table 中。当发生方法调用时：
- 第一种情形，在代码编译阶段，方法名称 bar 确定为字符串常量，编译器可以预先计算好其对应的 zend_literal 结构，即 key 参数。这样，代码在执行时相对会更快。
- 第二种情形，由于在编译阶段编译器对 $b 一无所知，这就需要在代码执行阶段现将方法名称转为小写，然后计算 hash 值。
⒉ object 中的属性
当对一个 class 进行实例化时，object 中的属性只是对 class 中属性的引用。这样，object 的创建操作就会相对轻量化，并且会节省一部分内存空间。
如果要对 object 中的属性进行修改，zend 引擎会单独创建一个 zval 结构，只对当前 object 的当前属性产生影响。
class 的实例化对应的会在底层创建一个 zend_obejct 数据结构，新创建的 object 会注册到 zend_objects_store 中。zend_objects_store 是一个全局的 object 注册表，同一个对象在该注册表中只能注册一次。
typedef struct _zend_object {
zend_class_entry *ce;
HashTable *properties;
zval **properties_table;
HashTable *guards; /* protects from __get/__set ... recursion */
} zend_object;
typedef struct _zend_objects_store {/*本质上是一个动态 object_bucket 数组*/
zend_object_store_bucket *object_buckets;
zend_uint top; /*下一个可用的 handle，handle 取值从 1 开始。对应的在 *object_buckets 中的 index 为 handle - 1*/
zend_uint size; /*当前分配的 *object_buckets 的最大长度*/
int free_list_head; /*当 *object_bucket 中的 bucket 被销毁后，该 bucket 在 *object_buckets 中的 index 会被有序加入 free_list 链表。free_list_head 即为该链表中的第一个值*/
} zend_objects_store;
typedef struct _zend_object_store_bucket {
zend_bool destructor_called;
zend_bool valid; /*值为 1 表示当前 bucket 被使用，此时 store_bucket 中的 store_object 被使用；值为 0 表示当前 bucket 并没有存储有效的 object，此时 store_bucket 中的 free_list 被使用*/
zend_uchar apply_count;
union _store_bucket {
struct _store_object {
void *object;
zend_objects_store_dtor_t dtor;
zend_objects_free_object_storage_t free_storage;
zend_objects_store_clone_t clone;
const zend_object_handlers *handlers;
zend_uint refcount;
gc_root_buffer *buffered;
} obj;
struct {
int next; /*第一个未被使用的 bucket 的 index 永远存储在 zend_object_store 的 free_list_head 中，所以 next 只需要记录当前 bucket 之后第一个未被使用的 bucket 的 index*/
} free_list;
} bucket;
} zend_object_store_bucket;
ZEND_API zend_object_value zend_objects_new(zend_object **object, zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC)
{
zend_object_value retval;
*object = emalloc(sizeof(zend_object));
(*object)->ce = class_type;
(*object)->properties = NULL;
(*object)->properties_table = NULL;
(*object)->guards = NULL;
retval.handle = zend_objects_store_put(*object, (zend_objects_store_dtor_t) zend_objects_destroy_object, (zend_objects_free_object_storage_t) zend_objects_free_object_storage, NULL TSRMLS_CC);
retval.handlers = &std_object_handlers;
return retval;
}
将 object 注册到 zend_objects_store 中以后，将会为 object 创建属性（对相应 class 属性的引用）
ZEND_API void object_properties_init(zend_object *object, zend_class_entry *class_type)
{
int i;
if (class_type->default_properties_count) {
object->properties_table = emalloc(sizeof(zval*) * class_type->default_properties_count);
for (i = 0; i < class_type->default_properties_count; i++) {
object->properties_table[i] = class_type->default_properties_table[i];
if (class_type->default_properties_table[i]) {
#if ZTS
ALLOC_ZVAL( object->properties_table[i]);
MAKE_COPY_ZVAL(&class_type->default_properties_table[i], object->properties_table[i]);
#else
Z_ADDREF_P(object->properties_table[i]);
#endif
}
}
object->properties = NULL;
}
}
需要指出的是，在创建属性时，如果是非线程安全模式的 PHP，仅仅是增加相应属性的引用计数；但如果是线程安全模式的 PHP，则需要对属性进行深度复制，将 class 的属性全部复制到 object 中的 properties_table 中。
这也说明，线程安全的 PHP 比非线程安全的 PHP 运行慢，并且更耗费内存
每个属性在底层都对应一个 zend_property_info 结构：
typedef struct _zend_property_info {
zend_uint flags;
const char *name;
int name_length;
ulong h;
int offset;
const char *doc_comment;
int doc_comment_len;
zend_class_entry *ce;
} zend_property_info;
class 中声明的每个属性，在 zend_class_entry 中的 properties_table 中都有一个zend_property_info 与之相对应。properties_table 可以帮助我们快速确定一个 object 所访问的属性是否存在：
- 如果属性不存在，并且我们尝试向 object 写入该属性：如果 class 定义了
__set方法，则使用__set方法写入该属性；否则会向 object 添加一个动态属性。但无论以何种方式写入该属性，写入的属性都将添加到 object 的 properties_table 中。 - 如果属性存在，则需要检查相应的访问控制；对于 protected 和 private 类型，则需要检查当前的作用域。
在创建完 object 之后，只要我们不向 object 中写入新的属性或更新 object 对应的 class 中的属性的值，则 object 所占用的内存空间不会发生变化。
属性的存储/访问方式：
zend_class_entry->properties_info 中存储的是一个个的 zend_property_info。而属性的值实际以 zval 指针数组的方式存储在 zend_class_entry->default_properties_table 中。object 中动态添加的属性只会以 property_name => property_value 的形式存储在 zend_object->properties_table 中。而在创建 object 时，zend_class_entry->properties_table 中的值会被逐个传递给 zend_object->properties_table。
zend_literal->cache_slot 中存储的 int 值为 run_time_cache 中的索引 index。run_time_cache 为数组结构，index 对应的 value 为访问该属性的 object 对应的 zend_class_entry；index + 1 对应的 value 为该属性对应的 zend_property_info 。在访问属性时，如果 zend_literal->cache_slot 中的值不为空，则可以通过 zend_literal->cache_slot 快速检索得到 zend_property_info 结构；如果为空，则在检索到 zend_property_info 的信息之后会初始化 zend_literal->cache_slot。
属性名称的存储方式
private 属性："\0class_name\0property_name"
protected 属性："\0*\0property_name"
public 属性："property_name"
执行以下代码，看看输出结果
class A {
private $a = 'a';
protected $b = 'b';
public $c = 'c';
}
class B extends A {
private $a = 'aa';
protected $b = 'bb';
public $c = 'cc';
}
class C extends B {
private $a = 'aaa';
protected $b = 'bbb';
public $c = 'ccc';
}
var_dump(new C());
zend_object 中 guards 的作用
guards 的作用是对 object 的重载提供递归保护。
class Foo {
public function __set($name, $value) {
$this->$name = $value;
}
}
$foo = new Foo;
$foo->bar = 'baz';
var_dump($foo->bar);
以上代码中，当为 bar 属性时会调用 __set 方法。但 $bar 属性在 Foo 中并不存在，按照常理，此时又会递归调用 __set 方法。为了避免这种递归调用，PHP 会使用 zend_guard 来判断当前是否已经处于重载方法的上下文中。
typedef struct _zend_guard {
zend_bool in_get;
zend_bool in_set;
zend_bool in_unset;
zend_bool in_isset;
zend_bool dummy; /* sizeof(zend_guard) must not be equal to sizeof(void*) */
} zend_guard;
⒊ object 的引用传递
首先需要申明：object 并不是引用传递。之所以会出现 object 是引用传递的假象，原因在于我们传递给函数的参数中所存储的只是 object 在 zend_objects_store 中的 ID（handle）。通过这个 ID，我们可以在 zend_objects_store 中查找并加载真正的 object，然后访问并修改 object 中的属性。
PHP 中，函数内外是两个不同的作用域，对于同一变量，在函数内部对其修改不会影响到函数外部。但通过 object 的 ID（handle）访问并修改 object 的属性并不受此限制。
$a = 1;
function test($a) {
$a = 3;
echo $a; // 输出 3
}
test($a);
echo $a; // 输出 1
同一个 object 在 zend_objects_store 中只存储一次。要向 zend_objects_store 中写入新的对象，只能通过 new 关键字、unserialize 函数、反射、clone 四种方式。
⒋ $this
$this 在使用时会自动接管当前对象，PHP 禁止对 this 的赋值操作都会引起错误
static zend_bool opline_is_fetch_this(const zend_op *opline TSRMLS_DC)
{
if ((opline->opcode == ZEND_FETCH_W) && (opline->op1_type == IS_CONST)
&& (Z_TYPE(CONSTANT(opline->op1.constant)) == IS_STRING)
&& ((opline->extended_value & ZEND_FETCH_STATIC_MEMBER) != ZEND_FETCH_STATIC_MEMBER)
&& (Z_HASH_P(&CONSTANT(opline->op1.constant)) == THIS_HASHVAL)
&& (Z_STRLEN(CONSTANT(opline->op1.constant)) == (sizeof("this")-1))
&& !memcmp(Z_STRVAL(CONSTANT(opline->op1.constant)), "this", sizeof("this"))) {
return 1;
} else {
return 0;
}
}
/* ... ... */
if (opline_is_fetch_this(last_op TSRMLS_CC)) {
zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Cannot re-assign $this");
}
/* ... ... */
在 PHP 中进行方法调用时，对应执行的 OPCode 为 INIT_METHOD_CALL。以 $a->foo() 为例，在 INIT_METHOD_CALL 中，Zend 引擎知道是由 $a 发起的方法调用，所以 Zend 引擎会把 $a 的值存入全局空间。在实际执行方法调用时，对应执行的 OPCode 为 DO_FCALL。在 DO_FCALL 中，Zend 引擎会将之前存入全局空间的 $a 赋值给 $this 的指针，即 EG(This)：
if (fbc->type == ZEND_USER_FUNCTION || fbc->common.scope) {
should_change_scope = 1;
EX(current_this) = EG(This);
EX(current_scope) = EG(scope);
EX(current_called_scope) = EG(called_scope);
EG(This) = EX(object); /* fetch the object prepared in previous INIT_METHOD opcode and affect it to EG(This) */
EG(scope) = (fbc->type == ZEND_USER_FUNCTION || !EX(object)) ? fbc->common.scope : NULL;
EG(called_scope) = EX(call)->called_scope;
}
在实际执行方法体中的代码时，如果出现使用 $this 进行方法调用或属性赋值的情况，如 $this->a = 8 对应的将执行 OPCode ZEND_ASSIGN_OBJ，此时将从 EG(This) 取得 $this 的值
static zend_always_inline zval **_get_obj_zval_ptr_ptr_unused(TSRMLS_D)
{
if (EXPECTED(EG(This) != NULL)) {
return &EG(This);
} else {
zend_error_noreturn(E_ERROR, "Using $this when not in object context");
return NULL;
}
}
Zend 引擎在构建方法堆栈时，$this 会被存入符号表，就像其他的变量一样。这样，当使用 $this 进行方法调用或将 $this 作为方法的参数时，Zend 引擎将从符号表中获取 $this。
if (op_array->this_var != -1 && EG(This)) {
Z_ADDREF_P(EG(This)); /* For $this pointer */
if (!EG(active_symbol_table)) {
EX_CV(op_array->this_var) = (zval **) EX_CV_NUM(execute_data, op_array->last_var + op_array->this_var);
*EX_CV(op_array->this_var) = EG(This);
} else {
if (zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "this", sizeof("this"), &EG(This), sizeof(zval *), (void **) EX_CV_NUM(execute_data, op_array->this_var))==FAILURE) {
Z_DELREF_P(EG(This));
}
}
}
最后是关于作用域的问题，当进行方法调用时，Zend 引擎会将作用域设置为 EG(scope)。EG(scope) 是 zend_class_entry 类型，也就是说，在方法中任何关于 object 的操作的作用域都是 object 对应的 class。对属性的访问控制的检查也是同样：
ZEND_API int zend_check_protected(zend_class_entry *ce, zend_class_entry *scope)
{
zend_class_entry *fbc_scope = ce;
/* Is the context that's calling the function, the same as one of
* the function's parents?
*/
while (fbc_scope) {
if (fbc_scope==scope) {
return 1;
}
fbc_scope = fbc_scope->parent;
}
/* Is the function's scope the same as our current object context,
* or any of the parents of our context?
*/
while (scope) {
if (scope==ce) {
return 1;
}
scope = scope->parent;
}
return 0;
}
static zend_always_inline int zend_verify_property_access(zend_property_info *property_info, zend_class_entry *ce TSRMLS_DC)
{
switch (property_info->flags & ZEND_ACC_PPP_MASK) {
case ZEND_ACC_PUBLIC:
return 1;
case ZEND_ACC_PROTECTED:
return zend_check_protected(property_info->ce, EG(scope));
case ZEND_ACC_PRIVATE:
if ((ce==EG(scope) || property_info->ce == EG(scope)) && EG(scope)) {
return 1;
} else {
return 0;
}
break;
}
return 0;
}
正是由于上述特性，所以以下代码可以正常运行
class A
{
private $a;
public function foo(A $obj)
{
$this->a = 'foo';
$obj->a = 'bar'; /* yes, this is possible */
}
}
$a = new A;
$b = new A;
$a->foo($b);
PHP 中 object 的作用域是 object 对应的 class
⒌ 析构方法 destruct
在 PHP 中，不要依赖 destruct 方法销毁 object。因为当 PHP 发生致命错误时，destruct 方法并不会被调用。
ZEND_API void zend_hash_reverse_apply(HashTable *ht, apply_func_t apply_func TSRMLS_DC)
{
Bucket *p, *q;
IS_CONSISTENT(ht);
HASH_PROTECT_RECURSION(ht);
p = ht->pListTail;
while (p != NULL) {
int result = apply_func(p->pData TSRMLS_CC);
q = p;
p = p->pListLast;
if (result & ZEND_HASH_APPLY_REMOVE) {
zend_hash_apply_deleter(ht, q);
}
if (result & ZEND_HASH_APPLY_STOP) {
break;
}
}
HASH_UNPROTECT_RECURSION(ht);
}
static int zval_call_destructor(zval **zv TSRMLS_DC)
{
if (Z_TYPE_PP(zv) == IS_OBJECT && Z_REFCOUNT_PP(zv) == 1) {
return ZEND_HASH_APPLY_REMOVE;
} else {
return ZEND_HASH_APPLY_KEEP;
}
}
void shutdown_destructors(TSRMLS_D)
{
zend_try {
int symbols;
do {
symbols = zend_hash_num_elements(&EG(symbol_table));
zend_hash_reverse_apply(&EG(symbol_table), (apply_func_t) zval_call_destructor TSRMLS_CC);
} while (symbols != zend_hash_num_elements(&EG(symbol_table)));
zend_objects_store_call_destructors(&EG(objects_store) TSRMLS_CC);
} zend_catch {
/* if we couldn't destruct cleanly, mark all objects as destructed anyway */
zend_objects_store_mark_destructed(&EG(objects_store) TSRMLS_CC);
} zend_end_try();
}
在调用 destruct 方法时，首先会从后往前遍历整个符号表，调用所有引用计数为 1 的 object 的 destruct 方法；然后从前往后遍历全局 object store，调用每个 object 的 destruct 方法。在此过程中如果有任何错误发生，就会停止调用 destruct 方法，然后将所有 object 的 destruct 方法都标记为已调用过的状态。
class Foo { public function __destruct() { var_dump("destroyed Foo"); } }
class Bar { public function __destruct() { var_dump("destroyed Bar"); } }
// 示例 1
$a = new Foo;
$b = new Bar;
"destroyed Bar"
"destroyed Foo"
// 示例 2
$a = new Bar;
$b = new Foo;
"destroyed Foo"
"destroyed Bar"
// 示例 3
$a = new Bar;
$b = new Foo;
$c = $b; /* $b 引用计数加 1 */
"destroyed Bar"
"destroyed Foo"
// 示例 4
class Foo { public function __destruct() { var_dump("destroyed Foo"); die();} } /* notice the die() here */
class Bar { public function __destruct() { var_dump("destroyed Bar"); } }
$a = new Foo;
$a2 = $a;
$b = new Bar;
$b2 = $b;
"destroyed Foo"
另外，不要在 destruct 方法中添加任何重要的代码
class Foo
{
public function __destruct() { new Foo; } /* PHP 最终将崩溃 */
}
PHP 中对象的销毁分为两个阶段：首先调用 destruct 方法（zend_object_store_bucket->bucket->obj->zend_objects_store_dtor_t），然后再释放内存（zend_object_store_bucket->bucket->obj->zend_objects_free_object_storage_t）。
之所以分为两个阶段执行是因为 destruct 中执行的是用户级的代码，即 PHP 代码；而释放内存的代码在系统底层运行。释放内存会破坏 PHP 的运行环境，为了使 destruct 中的 PHP 代码能正常运行，所以分为两个阶段，这样，保证在释放内存阶段 object 已经不被使用。
三、PHP 7 中的 object
与 PHP 5 相比，PHP 7 中的 object 在用户层并没有基本没有什么变化；但在底层实现上，在内存和性能方面做了一些优化。
⒈ 在内存布局和管理上的优化
① 首先，在 zval 中移除了之前的 zend_object_value 结构，直接嵌入了 zend_object。这样，既节省了内存空间，同时提高了通过 zval 查找 zend_object 的效率
/*PHP 7 中的 zend_object*/
struct _zend_object {
zend_refcounted gc;
uint32_t handle;
zend_class_entry *ce;
const zend_object_handlers *handlers;
HashTable *properties;
zval properties_table[1];
};
/*PHP 5 中的 zend_object_value*/
typedef struct _zend_object_value {
zend_object_handle handle;
const zend_object_handlers *handlers;
} zend_object_value;
在 PHP 5 中通过 zval 访问 object，先要通过 zva 中的 zend_object_value 找到 handle，然后通过handle 在 zend_object_store 中找到 zend_object_store_bucket，然后从 bucket 中解析出 object。在 PHP 7 中，zval 中直接存储了 zend_object 的地址指针。
② 其次，properties_table 利用了 struct hack 特性，这样使得 zend_object 和 properties_table 存储在一块连续的内存空间。同时，properties_table 中直接存储了属性的 zval 结构。
③ guards 不再出现在 zend_object 中。如果 class 中定义了魔术方法（ __set、__get、__isset、__unset ），则 guards 存储在 properties_table 的第一个 slot 中；否则不存储 guards。
④ zend_object_store 及 zend_object_store_bucket 被移除，取而代之的是一个存储各个 zend_object 指针的 C 数组，handle 为数组的索引。此外，之前 bucket 中存储的 handlers 现在移入 zend_object 中；而之前 bucket 中的 dtor、free_storege、clone 现在则移入了 zend_object_handlers。
struct _zend_object_handlers {
/* offset of real object header (usually zero) */
int offset;
/* general object functions */
zend_object_free_obj_t free_obj;
zend_object_dtor_obj_t dtor_obj;
zend_object_clone_obj_t clone_obj;
/* individual object functions */
// ... 其他与 PHP 5 相同
};
⒉ 底层自定义 object 的变化（PHP 扩展中会用到自定义 object）
/*PHP 5 中的 custom_object*/
struct custom_object {
zend_object std;
my_custom_type *my_buffer;
// ...
};
/*PHP 7 中的 custom_object*/
struct custom_object {
my_custom_type *my_buffer;
// ...
zend_object std;
};
由于 PHP 7 的 zend_object 中使用了 struct hack 特性来保证 zend_object 内存的连续，所以自定义 object 中的 zend_object 只能放在最后。而 zval 中存储的只能是 zend_object，为了能通过 zend_object 顺利解析出 custom_object ，在 zend_object 的 handlers 中记录了 offset。
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以上就是简单对比一下PHP 7 和 PHP 5 中的对象的详细内容，更多请关注其它相关文章！
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