深入理解PHP7内核之Reference

作者: Laruence( ) 本文地址: http://www.laruence.com/2018/04/08/3179.html 转载请注明出处

问题

上一章说过引用(REFERENCE)在PHP5的时候是一个标志位, 而在PHP7以后我们把它变成了一种新的类型:IS_REFERNCE. 然而引用是一种很常见的应用, 所以这个变化带来了很多的变化, 也给我们在做PHP7开发的时候, 因为有的时候疏忽忘了处理这个类型, 而带来不少的bug.

最简单的情况, 就是在处理各种类型的时候, 从此以后我们要多考虑这种新的类型, 比如在PHP7中, 这样的代码形式就变得很常见了:

try_again:
swtich (Z_TYPE_P(zv)) {
	case IS_TRING:
	break;
	case IS_ARRAY:
	break;
    ...
	case IS_REFERENCE:
	zv = Z_REFVAL_P(zv); //解引用
	goto try_again;
	break;
}

如果大家自己写的扩展, 如果忘了考虑这种新的类型, 那么就会导致问题.

为什么?

那么既然这种新类型会带来这么多问题, 那么当时为什么要用把引用变成一种类型呢? 为什么不还是使用一个标志位呢?

一句话来说, 就是我们不得不这么做. -_#

前面说到, Hashtable直接存储的是zval, 这样在符号表中, 俩个zval如何共用一个数值呢? 对于字符串等复杂类型来说还好, 我们貌似可以在zend_refcounted结构中加入一个标志位来表明是引用来解决, 然而这个也会遇到Change On Write带来的复制, 但是我们知道在PHP7中, 一些类型是直接存储在zval中的, 比如IS_LONG, 但是引用类型是需要引用计数的, 那么对于一个是IS_LONG并且又是IS_REFERNCE的zval该如何表示呢?

为此, 我们创造了这个新的类型:

如图所示, 引用是一种新的类型:zend_reference, 对于IS_REFERNCE类型的zval, zval.value.ref是一个指向zend_reference的指针, 它包含了引用计数和一个zval, 具体的zval的值是存在zval.value.ref->val中的.

所以对于IS_LONG的引用来说, 就用一个类型是IS_REFERNCE的zval, 它指向一个zend_reference, 而这个zend_reference->val中是一个类型为IS_LONG的zval.

Change On Write

PHP采用引用计数来做简单的垃圾回收, 考虑如下的代码:

<?php
1. $val = "laruence";
2. $ref = &$val;
3. $copy = $val;
?>

$ref和$val是指向同一个zval的引用, 在PHP5的时候, 我们是通过一个引用计数为2, 并且引用标志位为1来表示这种情况, 当把$val复制给$copy(line 3)的时候, 我们发现$val是一个计数大于1的引用, 所以要产生Change on write, 也就是分离. 所以我们需要复制这个zval.

而在PHP7中, 情况就变得简单了很多, 首先在引用赋值给$ref(line 2)的时候, 生成一个IS_REFERNCE类型, 然后因为此时有俩个变量引用它所以zend_reference这个结构的引用计数zval.value.ref->gc.refcount为2.

再随后的赋值给$copy(line 3)的时候, 发现$val是一个引用, 于是让$copy指向的是zval.value.ref->val, 也就是字符串值为laruence的zval, 然后把zval的引用计数+1, 也就是zval.value.ref->val.value.str.gc.refcount为2. 并没有产生复制.

从而这就很好的解决了上一章所说的PHP5的那个经典的问题, 比如我们在PHP7下运行上一章的那个问题, 我们得到的结果是:

$ php-7.0/sapi/cli/php /tmp/1.php
Used 0.00021380008539
Used 0.00020173048281

可见确实没有发生复制, 从而不会产生任何的性能问题.

Comments

2018/04/09, funsoul writes: 沙发！！！2018/04/12, 深入理解PHP7内核之Reference – 小柒博客 writes: [...] 文章来源：http://www.laruence.com/2018/04/08/3179.html [...]2018/04/13, Anonymous writes: 时隔两年，鸟哥居然更新微博了2018/04/13, hy writes: 鸟哥的博客终于更新了2018/04/14, 肥皂锅 writes: 鸟哥的前排，有点紧张2018/04/14, 小白 writes: php5.6版本，突然服务爆卡，最后排错到系统内核问题，瞬间蒙了，求指点。（不能上图）是不是大量上传文件导致php消耗内存太多 21.7% 【kernel】[k] __pv_queued_spin_lock_slowpath 5.71% [kernel] [k] __do_page_fault 5.48% libphp5.so [.] zendparse 8核的系统 cpu 2.5HZ2018/04/16, ghostyusheng writes: 学习下2018/04/18, 西顿家居灯饰加盟 writes: 被鸟个的魅力深深折服，鸟哥以后家里装修要买灯饰，记得找我2018/04/21, 跨境电商之家 writes: 学习了，谢谢。2018/04/24, zhanjh writes: 鸟哥好,各位大佬好,同事问我array()以及[]这两种数组定义的区别.我回答不上来.能解释一下吗?在底层方面有区别吗?还是就只是个语法糖?2018/04/26, owenliang1990 writes: 比较好奇的是，能不能不使用reference，而直接让一个zend_array内部嵌套自己，这样的话zend_array的refcount应该=2。 例如： $a = []; $a['self'] = $a; 这样的情况下，内核是立即分离拷贝 OR 增加引用计数？思路是怎么样的。2018/05/02, JOE writes: 来自新西兰的PHPer，鸟哥的文章很久没看到了！2018/05/03, 5G云免费虚拟主机 writes: 5G云网络计算是中国领先的云计算公司，采用前沿云计算技术,专注打造专业的公共云计算服务,5G云主机13年老品牌:虚拟主机、域名注册、VPS主机、云服务器等，5G云怎么样！30余万个虚拟主机网站及200余万个域名用户的共同选择！2018/05/04, kavience writes: 向laruence学习。

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