PHP7的变化

引言

PHP7与PHP5版本相比有非常大的变化，尤其是在Zend引擎方面。为了提升性能，PHP7对Zend进行了深度优化，使得PHP的运行速度大大提高，比PHP5.0-5.6快了近5倍，同时还降低了PHP对系统资源的占用。

PHP7比较大的变化有：

抽象语法树

PHP是一种解释性语言，通过解析器来执行。

那么首先来看一下编译器与解释器的区别：读入源语言后，解释器和编译器都要进行词法分析、语法分析和语义分析，之后，二者开始有所分别。

解析器与编译器的区别：
- 解释器在语义分析后选择了直接执行语句；
- 编译器在语义分析后选择将将语义存储成某一种中间语言，之后通过不同的后端翻译成不同的机器语言（可执行程序）。其存在一个预编译的过程。如下图所示：
PHP7之前的版本，代码解释过程：
- PHP代码在语法解析阶段直接生成ZendVM指令，即在zend_language_parser.y中直接生成opline指令，使得编译器与执行器耦合在一起。
- 编译生成的指令再供执行引擎使用，该指令是在语法指令直接生成的，若要更换执行引擎，怎需要修改语法解析规则；若PHP语法变化，但没有修改执行引擎，仍需要修改语法解析规则。其代码解析过程如下图：
PHP7的代码解析过程：

Native TLS

PHP5.x版本扩展中，有TSRM_CC、TSRM_DC宏，用于线程安全。

PHP中有很多变量需要在不同函数间共享，多线程的环境下不能简单地通过全局变量来实现，为了适应线程的应用环境，PHP提供了一个线程安全资源管理器，将全局资源进行线程隔离，不同的线程之间互不干扰。

使用全局资源需要先获取本线程的资源池，这个过程比较占用时间，因此，PHP5.x通过参数传递的方式将本线程的资源池传递给其他函数，避免重复查找。这种方式需要所有函数接受资源池的参数（TSRM_DC宏所加的参数），这些参数传递不仅易遗漏参数，还是得代码不优雅。

PHP7使用Native TLS（线程局部存储）来保存线程的资源池，简单来说就是通过__thread标识一个全局变量，这样这个全局变量就是线程独享的了，不同线程的修改不会相互影响。

指定函数参数、返回值类型

输入和输出参数必须是指定的数据类型，示例如下：

1
2
3

function foo(string $name): array {
    return [];
}

zval结构的变化

Zval是PHP中最重要的数据结构之一（另一个比较重要的数据结构是hash table），它包含了PHP中的变量值和类型的相关信息。它是一个struct，在PHP5.x中，基本结构为：

struct _zval_struct {
    zvalue_value value;     /* value，变量的具体值 */
    zend_uint refcount__gc;  /* variable ref count，记录变量的引用计数（自动回收的基础） */
    zend_uchar type;          /* active type ，类型*/
    zend_uchar is_ref__gc;    /* if it is a ref variable，标识变量是否为引用 */
};
typedef struct _zval_struct zval;

变量的实际值，具体来说是一个zvalue_value的联合体（union），用来适配不同的变量类型:

typedef union _zvalue_value {
    long lval;                  /* long value */
    double dval;                /* double value */
    struct {                    /* string */
        char *val;
        int len;
    } str;
    HashTable *ht;              /* hash table value,used for array */
    zend_object_value obj;      /* object */
} zvalue_value;

参考：PHP内核探索之变量（1）变量的容器-Zval

PHP5.x中引用计数是在zval中，而不是在具体的value中，这样一来，导致变量复制时需要复制两个结构，zval，zvalue_value始终是绑定在一起的。

变化1：PHP7中将引用计数转移到具体的value中，这样更合理，因为zval只是变量的一个载体，可以简单地认为是变量名，而value才是真正的值，这个改变使得PHP变量之间的复制、传递更加简洁、易懂。
变化2：zval结构的大小由24byte减少到16byte，这PHP7能够降低系统的资源占用。