Session是以扩展的形式嵌入到PHP内核的，所以我们可以把Session当成扩展来看待。

一般扩展被载入到PHP会经过下面几个过程

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#define PHP_MINIT_FUNCTION ZEND_MODULE_STARTUP_D // 初始化module时运行
#define PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION ZEND_MODULE_SHUTDOWN_D // 当module被卸载时运行
#define PHP_RINIT_FUNCTION ZEND_MODULE_ACTIVATE_D // 当一个REQUEST请求初始化时运行
#define PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION ZEND_MODULE_DEACTIVATE_D // 当一个REQUEST请求结束时运行
#define PHP_MINFO_FUNCTION ZEND_MODULE_INFO_D // 这个是设置phpinfo中这个模块的信息
#define PHP_GINIT_FUNCTION ZEND_GINIT_FUNCTION // 初始化全局变量时
#define PHP_GSHUTDOWN_FUNCTION ZEND_GSHUTDOWN_FUNCTION // 释放全局变量时

具体的执行顺序跟PHP的生命周期相同
MINIT -> RINIT ->RSHUTDOWN -> MSHUTDOWN

1. SESSION模块的初始化 PHP_MINIT_FUNCTION

对于Session而言，PHP_MINIT_FUNCTION主要完成的初始化工作包括(注:不同版本的PHP具体处理过程并不完全相同，如PHP 5.4+提供了SessionHandlerInterface，这样可以通过session_set_save_handler ( SessionHandlerInterface $sessionhandler )的方式自定义Session的处理机制，而不必像之前一样使用冗长的boolsession_set_save_handler ( callable $open , callable $close , callable $read , callable $write , callable $destroy , callable $gc [, callable $create_sid ] ))：

(1). 注册$_SESSION超全局变量：

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zend_register_auto_global("_SESSION", sizeof("_SESSION")-1, NULL TSRMLS_CC);

就是说，$_SESSION超全局变量实际上是在session的MINIT阶段被注册的。

相关阅读：PHP语言中的超级全局变量(Superglobals) http://www.walu.cc/phpbook/12.5.md

(2). 读取ini文件中的相关配置。

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REGISTER_INI_ENTRIES();

REGISTER_INI_ENTRIES();实际上是一个宏定义：

#define REGISTER_INI_ENTRIES() zend_register_ini_entries(ini_entries, module_number TSRMLS_CC)

因此，实际上是调用zend_register_ini_entries(ini_entries, module_number TSRMLS_CC)。关于ini文件的解析和配置，已经超出了本文的范畴，可以参考这篇文章：http://www.cnblogs.com/driftcloudy/p/4011954.html 。

　　扩展中读取和设置ini的相关配置位于PHP_INI_BEGIN和PHP_INI_END宏之间。对于session而言，实际上包括：

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/* {{{ PHP_INI
*/
PHP_INI_BEGIN()
STD_PHP_INI_ENTRY("session.save_path", "", PHP_INI_ALL, OnUpdateSaveDir,save_path, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.name", "PHPSESSID", PHP_INI_ALL, OnUpdateName, session_name, php_ps_globals, ps_globals)
PHP_INI_ENTRY("session.save_handler", "files", PHP_INI_ALL, OnUpdateSaveHandler)
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.auto_start", "0", PHP_INI_PERDIR, OnUpdateBool, auto_start, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_probability", "1", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, gc_probability, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_divisor", "100", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, gc_divisor, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_maxlifetime", "1440", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, gc_maxlifetime, php_ps_globals, ps_globals)
PHP_INI_ENTRY("session.serialize_handler", "php", PHP_INI_ALL, OnUpdateSerializer)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_lifetime", "0", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, cookie_lifetime, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_path", "/", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cookie_path, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_domain", "", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cookie_domain, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.cookie_secure", "", PHP_INI_ALL, OnUpdateBool, cookie_secure, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.cookie_httponly", "", PHP_INI_ALL, OnUpdateBool, cookie_httponly, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_cookies", "1", PHP_INI_ALL, OnUpdateBool, use_cookies, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_only_cookies", "1", PHP_INI_ALL, OnUpdateBool, use_only_cookies, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_strict_mode", "0", PHP_INI_ALL, OnUpdateBool, use_strict_mode, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.referer_check", "", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, extern_referer_chk, php_ps_globals, ps_globals)
#if HAVE_DEV_URANDOM
STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file", "/dev/urandom", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length", "32", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, entropy_length, php_ps_globals, ps_globals)
#elif HAVE_DEV_ARANDOM
STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file", "/dev/arandom", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length", "32", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, entropy_length, php_ps_globals, ps_globals)
#else
STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file", "", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length", "0", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, entropy_length, php_ps_globals, ps_globals)
#endif
STD_PHP_INI_ENTRY("session.cache_limiter", "nocache", PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cache_limiter, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.cache_expire", "180", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, cache_expire, php_ps_globals, ps_globals)
PHP_INI_ENTRY("session.use_trans_sid", "0", PHP_INI_ALL, OnUpdateTransSid)
PHP_INI_ENTRY("session.hash_function", "0", PHP_INI_ALL, OnUpdateHashFunc)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.hash_bits_per_character", "4", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, hash_bits_per_character, php_ps_globals, ps_globals)
/* Upload progress */
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.upload_progress.enabled",
"1", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateBool, rfc1867_enabled, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.upload_progress.cleanup",
"1", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateBool, rfc1867_cleanup, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.prefix",
"upload_progress_", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateSmartStr, rfc1867_prefix, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.name",
"PHP_SESSION_UPLOAD_PROGRESS", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateSmartStr, rfc1867_name, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.freq", "1%", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateRfc1867Freq, rfc1867_freq, php_ps_globals, ps_globals)
STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.min_freq",
"1", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateReal, rfc1867_min_freq,php_ps_globals, ps_globals)
/* Commented out until future discussion */
/* PHP_INI_ENTRY("session.encode_sources", "globals,track", PHP_INI_ALL, NULL) */
PHP_INI_END()
/* }}} */

如果在ini文件中没有配置相关的参数项，在session的MINIT阶段，参数会被初始化为默认的值。

(3). 注册SessionHandler和SessionHandlerInterface这两个Class

自php 5.4起，php提供了SessionHandler和SessionHandlerInterface这两个Class, 因此还需要对这两个Class做相关的初始化工作。这是通过：

INIT_CLASS_ENTRY(ce, PS_IFACE_NAME, php_session_iface_functions);

INIT_CLASS_ENTRY(ce, PS_CLASS_NAME, php_session_class_functions);

来实现的，有兴趣的同学可以查看具体的实现过程，这里不再赘述。

2. session请求时的准备RINIT PHP_RINIT_FUNCTION

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static PHP_RINIT_FUNCTION(session) /* {{{ */
{
return php_rinit_session(PS(auto_start) TSRMLS_CC);
}
/* ********************************
* Module Setup and Destruction *
******************************** */
static int php_rinit_session(zend_bool auto_start TSRMLS_DC) /* {{{ */
{// 初始化session相关的全局变量
php_rinit_session_globals(TSRMLS_C);
// 根据ini的配置查找session.save_handler，从而确定是使用files还是user( 或者是其他的扩展方式)来处理session：
if (PS(mod) == NULL) {
char *value;
value = zend_ini_string("session.save_handler", sizeof("session.save_handler"), 0);
if (value) {
PS(mod) = _php_find_ps_module(value TSRMLS_CC);
}
}
// 确定完session的save_handler之后。需要确定serializer,Serializer用于完成session数据的序列化和反序列化
if (PS(serializer) == NULL) {
char *value;
value = zend_ini_string("session.serialize_handler", sizeof("session.serialize_handler"), 0);
if (value) {
PS(serializer) = _php_find_ps_serializer(value TSRMLS_CC);
}
}
// mod和serializer 如果有一个不成功，更新session_status 状态
if (PS(mod) == NULL || PS(serializer) == NULL) {
/* current status is unusable */
PS(session_status) = php_session_disabled;
return SUCCESS;
}
// 如果ini 中 session.auto_start 为1 自动session_start
if (auto_start) {
php_session_start(TSRMLS_C);
}
return SUCCESS;
} /* }}} */

正如上面的代码所写，PHP_RINIT_FUNCTION(session)主要经过下面几个步骤：

（1）.初始化session相关的全局变量，这是通过php_rinit_session_globals来完成的：

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/* Dispatched by RINIT and by php_session_destroy */
static inline void php_rinit_session_globals(TSRMLS_D) /* {{{ */
{
PS(id) = NULL;
PS(session_status) = php_session_none;
PS(mod_data) = NULL;
PS(mod_user_is_open) = 0;
/* Do NOT init PS(mod_user_names) here! */
PS(http_session_vars) = NULL;
}
/* }}} */

（2）.根据ini的配置查找session.save_handler，从而确定是使用files还是user( 或者是其他的扩展方式)来处理session：

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if (PS(mod) == NULL) {
char *value;
value = zend_ini_string("session.save_handler", sizeof("session.save_handler"), 0);
if (value) {
PS(mod) = _php_find_ps_module(value TSRMLS_CC);
}
}

确定是user还是files来处理session的逻辑是由_php_find_ps_module来完成的，这个函数会依次查找ps_modules中预定义的module, 一旦查找成功，立即返回：

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PHPAPI ps_module *_php_find_ps_module(char *name TSRMLS_DC) /* {{{ */
{
ps_module *ret = NULL;
ps_module **mod;
int i;
for (i = 0, mod = ps_modules; i < MAX_MODULES; i++, mod++) {
if (*mod && !strcasecmp(name, (*mod)->s_name)) {
ret = *mod;
break;
}
}
return ret;
}
/* }}} */

ps_module 定义：

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/* *******************
* Storage Modules *
******************* */
#define MAX_MODULES 10
#define PREDEFINED_MODULES 2
static ps_module *ps_modules[MAX_MODULES + 1] = {
ps_files_ptr,
ps_user_ptr
};

ps_files_ptr和ps_user_ptr，是在mod_*.h中定义

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ps_files_ptr和ps_user_ptr，是在mod_*.h中定义
ext/session/mod_files.h
extern ps_module ps_mod_files;
#define ps_files_ptr &ps_mod_files
ps_mod_files的内容是
ps_module ps_mod_files = {
PS_MOD_SID(files)
};

而每一个ps_module，实际上是一个struct：

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typedef struct ps_module_struct {
const char *s_name;
int (*s_open)(PS_OPEN_ARGS);
int (*s_close)(PS_CLOSE_ARGS);
int (*s_read)(PS_READ_ARGS);
int (*s_write)(PS_WRITE_ARGS);
int (*s_destroy)(PS_DESTROY_ARGS);
int (*s_gc)(PS_GC_ARGS);
char *(*s_create_sid)(PS_CREATE_SID_ARGS);
} ps_module;

特别说明一下：上面的struct中的int (*s_open)(PS_OPEN_ARGS); 等为函数指针，也就是说只需要对其进行函数名的赋值就可以调用了，关于函数指针不了解的可以百度。

PS_MOD_SID(files)是一个宏定义：

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#define PS_MOD_SID(x) \
#x, ps_open_##x, ps_close_##x, ps_read_##x, ps_write_##x, \
ps_delete_##x, ps_gc_##x, ps_create_sid_##x

所以，ps_mod_files展开后就是：

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ps_module ps_mod_files = {
files,
ps_open_files,
ps_close_files,
ps_read_files,
ps_write_files,
ps_delete_files,
ps_gc_files,
php_session_sid_files
};

所以 PS(mod)->s_open(PS_OPEN_ARGS)

其实调用的是 PS(mod)->ps_open_files(PS_OPEN_ARGS) 函数也就是 PS_OPEN_FUNC(files)#define PS_OPEN_FUNC(x) int ps_open_##x(PS_OPEN_ARGS)

这意味着，每一个处理session的mod，不管是files, user还是其他扩展的模块，都应该包含ps_module中定义的字段，

分别是：

module的名称(s_name),

打开句柄函数(s_open),

关闭句柄函数(s_close),

读取函数(s_read) ,

写入函数(s_write),

销毁函数(s_destroy),

gc函数（s_gc）,

生成session_id的函数（s_create_sid）。

我们花费了大量的精力来说session.save_handler，其实是想说明：原则上，session可以存储在任何可行的存储中的（例如文件，数据库，memcache和redis）,如果你自己开发了一个存储系统，比memcache的性能更好，那么OK，你只要按照session存储的规范，设置好session.save_handler，不管是你在脚本中提供接口还是使用扩展，可以很方便的操作session数据，这块也是分布式。

（3）.session数据的序列化和反序列化

确定完session的save_handler之后。需要确定serializer, 这个也是必须的。Serializer用于完成session数据的序列化和反序列化，我们在session.save_handler=files的情况下可以看到，session数据并不是直接写入文件的，而是通过一定的序列化机制序列化之后存储到文件的，在读取session数据时需要对文件的内容进行反序列化:

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session_save_path('/tmp/session');
session_start();
$_SESSION['key'] = 'value';
session_write_close();

则相应session文件的内容是：

key|s:5:"value"

查找serializer的过程与查找PS(mod)的方式类似：

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if (PS(serializer) == NULL) {
char *value;
value = zend_ini_string("session.serialize_handler", sizeof("session.serialize_handler"), 0);
if (value) {
PS(serializer) = _php_find_ps_serializer(value TSRMLS_CC);
}
}

_php_find_ps_serializer也是在预定义的ps_serializers数组中查找：

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PHPAPI const ps_serializer *_php_find_ps_serializer(char *name TSRMLS_DC) {
const ps_serializer *ret = NULL;
const ps_serializer *mod;
for (mod = ps_serializers; mod->name; mod++) {
if (!strcasecmp(name, mod->name)) {
ret = mod;
break;
}
}
return ret;
}
static ps_serializer ps_serializers[MAX_SERIALIZERS + 1] = {
PS_SERIALIZER_ENTRY(php_serialize),
PS_SERIALIZER_ENTRY(php),
PS_SERIALIZER_ENTRY(php_binary)
};

同样，每一个serializer都是一个struct:

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typedef struct ps_serializer_struct {
const char *name;
int (*encode)(PS_SERIALIZER_ENCODE_ARGS);
int (*decode)(PS_SERIALIZER_DECODE_ARGS);
} ps_serializer;

这时，如果mod不存在（设置的session.save_handler错误）或者serializer不存在，那么直接标记session_status为php_session_disabled，并返回，后面的代码不再执行。否则，确定了mod和serializer，如果设置了session.auto_start，那么就自动开启session:

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if (auto_start) {
php_session_start(TSRMLS_C);
}

3.session_start

　session_start用于开启或者重用现有的会话，在底层，其实现为：

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/* {{{ proto bool session_start(void)
Begin session - reinitializes freezed variables, registers browsers etc */
static PHP_FUNCTION(session_start)
{
/* skipping check for non-zero args for performance reasons here ?*/
php_session_start(TSRMLS_C);
if (PS(session_status) != php_session_active) {
RETURN_FALSE;
}
RETURN_TRUE;
}
/* }}} */

内部是调用php_session_start完成session相关上下文的设置, 其基本步骤是：

(1). 检查当前会话的session状态。

php_session_status用于标志所有可能的会话状态，它是一个enum：

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//php_session.h line: 95
typedef enum {
php_session_disabled,
php_session_none,
php_session_active
} php_session_status;

那么可能的情况有：

　　(a).　session_status = php_session_active

　　表明已经开启了session。那么忽略本次的session_start(), 但同时会产生一条警告信息：

A session had already been started - ignoring session_start()

　　 (b).　session_status = php_session_ disabled

这种情况可能发生在RINIT的过程中，前面我们看到：

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if (PS(mod) == NULL || PS(serializer) == NULL) {
/* current status is unusable */
PS(session_status) = php_session_disabled;
return SUCCESS;
}

如果session_status = php_session_ disabled，无法确定session是否真不可用（比如我们在脚本中设置了session_set_save_handler），还要做进一步的分析。查找mod和serializer的过程与RINIT的类似。

(c).　session_status = php_session_none

　　在session_status= php_session_ disabled和php_session_none的情况下，都会继续向下执行。

(2). 获取session_id

如果session_id不存在，那么内核会依次尝试下列方法获取session_id

（为了方便起见，我们直接使用了$_COOKIE, $_GET, $_POST，实际上这样是不严谨的，因为这些超级全局变量是php内核生成并提供给应用程序的，内核实际上是在全局的symbol_table中查找）

a. $_COOKIE中

b. $_GET中

c. $_POST中

任何一此查找成功都会设置PS(id)，不再继续查找。

如果客户端cookies没有开启，并且没有找到PS(id)，将会检查REQUEST_URI，这里就是对禁用cookie后session是如何设置的实现机制。

安全性检查

　　正常情况下，生成的session_id不会包含html标签，单双引号和空白字符的，如果session_id中包含了这些非法的字符，那么很有可能session_id是伪造的。对于这种情况，处理很简单，释放session_id的空间，并标志为NULL，这样与第一次访问页面时的逻辑就基本一致了：

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if (PS(id) && strpbrk(PS(id), "\r\n\t <>'\"\\")) {
efree(PS(id));
PS(id) = NULL;
}

(3). 执行php_session_initialize完成session的初始化工作。

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static void php_session_initialize(TSRMLS_D) /* {{{ */
{
char *val = NULL;
int vallen;
// 第一步，验证PS(mod) 是否存在
if (!PS(mod)) {
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "No storage module chosen - failed to initialize session");
return;
}
// 第二步，打开session文件
/* Open session handler first */
if (PS(mod)->s_open(&PS(mod_data), PS(save_path), PS(session_name) TSRMLS_CC) == FAILURE) {
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "Failed to initialize storage module: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));
return;
}
// 第三步，判断session_id,如果session_id 不存在，创建一个
/* If there is no ID, use session module to create one */
if (!PS(id)) {
PS(id) = PS(mod)->s_create_sid(&PS(mod_data), NULL TSRMLS_CC);
if (!PS(id)) {
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "Failed to create session ID: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));
return;
}
if (PS(use_cookies)) {
PS(send_cookie) = 1;
}
}
// 第四步 session.use_strict_mode指定是否将使用严格的会话ID模式。如果该模式被激活，模块不接受未初始化会话ID。
// 如果未初始化会话ID从浏览器发送的，新的会话ID被发送到浏览器。
// 应用程序通过会议通过严格的方式保护会话固定。默认为0 （禁用）。
/* Set session ID for compatibility for older/3rd party save handlers */
if (!PS(use_strict_mode)) {
php_session_reset_id(TSRMLS_C);
PS(session_status) = php_session_active;
}
// 第五步读取session数据到val中
/* Read data */
php_session_track_init(TSRMLS_C); // 无条件地摧毁现有的session 数组，可能是脏数据
if (PS(mod)->s_read(&PS(mod_data), PS(id), &val, &vallen TSRMLS_CC) == FAILURE) {
/* Some broken save handler implementation returns FAILURE for non-existent session ID */
/* It's better to raise error for this, but disabled error for better compatibility */
/*
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_NOTICE, "Failed to read session data: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));
*/
}
// 如果使用严格会话ID模式，在session不活跃状态下重置
// 这里涉及到session安全机制，详细可以看http://php.net/manual/zh/session.security.php
/* Set session ID if session read didn't activated session */
if (PS(use_strict_mode) && PS(session_status) != php_session_active) {
php_session_reset_id(TSRMLS_C);
PS(session_status) = php_session_active;
}
// 第六步对文件中读取到的session数据进行反序列化
if (val) {
php_session_decode(val, vallen TSRMLS_CC);
str_efree(val);
}
// 第七步 session全局配置参数的值use_cookie_only和use_trans_sid，
// 两者分别表示sessionid在客户端只能通过cookie保存和只能通过url传递
if (!PS(use_cookies) && PS(send_cookie)) {
if (PS(use_trans_sid) && !PS(use_only_cookies)) {
PS(apply_trans_sid) = 1;
}
PS(send_cookie) = 0;
}
}
/* }}} */

这里需要对PS(mod)->s_open(...)的调用需要介绍一下。

还记得我们在PHP_RINIT_FUNCTION是对PS(mod)的分析，PS(mod)其实就是一个struct ps_module_struct的实例

ps_module然后调用对应的ps_open_files即PS_OPEN_FUNC(x)。这块的具体调用实现，可以通过之前对PS(mod)的分析详细了解。

需要注意的是第二步，PS(mod)->s_open(...)函数是对文件相关的属性赋值，并不是真正的打开文件，具体数据结构如下ps_files *data

[cpp] view plaincopy

// mod_files.c line:59
typedef struct {
int fd;
char *lastkey;
char *basedir;
size_t basedir_len;
size_t dirdepth;
size_t st_size;
int filemode;
} ps_files;

在第二步中通过PS_OPEN_FUNC(files)对参数赋值

[cpp] view plaincopy

ps_files *data;
data = ecalloc(1, sizeof(*data));
// mod_files.c line:303
data->fd = -1; //初始化资源id
data->dirdepth = dirdepth; // 目录深度比如 N;save_path 值就是N
data->filemode = filemode; // 文件模式filemode
data->basedir_len = strlen(save_path); //路径长度
data->basedir = estrndup(save_path, data->basedir_len); //路径地址

而在第五步读取session文件中的数据的时候才打开文件，即调用PS_READ_FUNC(files)

而这里面有一段很重要的语句：

[cpp] view plaincopy

flock(data->fd, LOCK_EX);

PHP在打开文件后，通过flock(data->fd, LOCK_EX);语句对结构体struct flock进行赋值，并通过fcntl来设置排它锁，

因为设置了排它锁，所以在文件锁定期间，即使是读取文件的数据也是不允许的。这就造成要写入或读取的进程必须等待，直到前一进程释放锁（这通常发生在脚本执行完毕或者用户调用session_commit/session_write_close）。

有关文件锁这一块涉及到linux系统文件锁相关知识，如果要深入理解请自行百度。

(4). session的gc

在PHP中, 如果使用file_handler作为Session的save handler, 那么就有概率在每次session_start的时候运行Session的Gc过程。

在session_start的最后，通过下面代码来触发SESSION的GC：

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if ((PS(mod_data) || PS(mod_user_implemented)) && PS(gc_probability) > 0) {
int nrdels = -1;
nrand = (int) ((float) PS(gc_divisor) * php_combined_lcg(TSRMLS_C));
if (nrand < PS(gc_probability)) {
PS(mod)->s_gc(&PS(mod_data), PS(gc_maxlifetime), &nrdels TSRMLS_CC);
#ifdef SESSION_DEBUG
if (nrdels != -1) {
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_NOTICE, "purged %d expired session objects", nrdels);
}
#endif
}
}

从代码中可以看到，在判别s_gc是否运行的时候, 有俩个关键变量: PS(gc_divisor)和PS(gc_probability), 这俩个变量分别对应着session的运行时配置项的俩个同名配置项:

session.gc_probability和session.gc_divisor, 他们分别默认为1和100.

而php_combined_lcg是一个随机数发生器, 生成0到1范围的随机数, 所以上面的判别相当于：

rand < probability / gc_divisor

也就是说, 默认情况下, 差不多是100次能调用1次gc过程.

4. session请求结束 RSHUTDOWN PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION

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static PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(session) /* {{{ */
{
int i;
<span style="white-space:pre"> </span>// （1）. 将session序列化后写入文件，并unlock文件，关闭文件句柄
zend_try {
php_session_flush(TSRMLS_C);
} zend_end_try();
php_rshutdown_session_globals(TSRMLS_C); //(2) 将http_session_vars变量refcount减一，即destroy全局变量
/* this should NOT be done in php_rshutdown_session_globals() */
for (i = 0; i < 7; i++) {
if (PS(mod_user_names).names[i] != NULL) {
zval_ptr_dtor(&PS(mod_user_names).names[i]);
PS(mod_user_names).names[i] = NULL;
}
}
return SUCCESS;
}
/* }}} */

从上面的代码中我们可以知道，php在脚本执行过程中，并不会对session的数据进行文件写入，而是在请求结束后，再进行写入，并关闭句柄，这里不做深入研究，大家可以查看源码来进一步深入。

5. session扩展模块结束 MSHUTDOWN PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION

模块结束后，主要对于一些全局变量和配置的销毁

[cpp] view plaincopy

static PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(session) /* {{{ */
{
UNREGISTER_INI_ENTRIES(); // 配置销毁
#ifdef HAVE_LIBMM
PHP_MSHUTDOWN(ps_mm) (SHUTDOWN_FUNC_ARGS_PASSTHRU);
#endif
/* reset rfc1867 callbacks */
php_session_rfc1867_orig_callback = NULL;
if (php_rfc1867_callback == php_session_rfc1867_callback) {
php_rfc1867_callback = NULL;
}
ps_serializers[PREDEFINED_SERIALIZERS].name = NULL;
memset(&ps_modules[PREDEFINED_MODULES], 0, (MAX_MODULES-PREDEFINED_MODULES)*sizeof(ps_module *));
return SUCCESS;
}
/* }}} */

6. session文件存储的问题

在session.save_handler=files的情况下，会有哪些性能问题和瓶颈？

　　a.文件锁带来的性能问题

　　前面我们已经提到，由于是LOCK_EX（互斥锁）,因而在文件锁定期间，即使是读取文件的数据也是不允许的。这就造成要写入或读取的进程必须等待，直到前一进程释放锁（这通常发生在脚本执行完毕或者用户调用session_commit/session_write_close）。

　　b.分布式服务器环境下session共享的问题
session文件存储实际上是存储在服务器的磁盘上的，这样在分布式服务器环境下会造成一定的问题：假如你有a,b,c三台服务器。则用户的多次请求可能按照负载均衡策略定向到不同的服务器，由于服务器之间并没有共享session文件，这在表象看来便发生了session丢失。这虽然可以通过用户粘滞会话解决，但会带来更大的问题：无法服务器的负载均衡，增加了服务器的复杂性。

　　c.高并发场景下session，大量磁盘I/O

　　基于以上一些原因，在实际应用中，很多都是使用分布式内存缓存memcache或者redis来存储和共享session的。当然这个不是本章索讨论的范围。

7.总结

session探索到这里就基本结束了，上面基本对session的时间通过以PHP的生命周期将其实现机制详细介绍了一遍，当然，其中还有很多细节和函数没有涉及到。

感兴趣的同学可以进一步追踪一下源码实现，由于个人水平有限，文中若出现错误，欢迎大家指出交流。

参考资料：

1. http://www.cnblogs.com/driftcloudy/p/4011954.html

2. http://blog.csdn.net/ohmygirl/article/details/43152683

3. http://blog.csdn.net/risingsun001/article/details/44567225

4. http://www.laruence.com/2011/03/29/1949.html

5. http://php.net/manual/en/book.session.php

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PHP函数源码之SESSION实现机制

1. SESSION模块的初始化 PHP_MINIT_FUNCTION

(1). 注册$_SESSION超全局变量：

(2). 读取ini文件中的相关配置。

(3). 注册SessionHandler和SessionHandlerInterface这两个Class

2. session请求时的准备RINIT PHP_RINIT_FUNCTION

（1）.初始化session相关的全局变量，这是通过php_rinit_session_globals来完成的：

（2）.根据ini的配置查找session.save_handler，从而确定是使用files还是user( 或者是其他的扩展方式)来处理session：

（3）.session数据的序列化和反序列化

3.session_start

(1). 检查当前会话的session状态。

(2). 获取session_id

(3). 执行php_session_initialize完成session的初始化工作。

(4). session的gc

4. session请求结束 RSHUTDOWN PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION

5. session扩展模块结束 MSHUTDOWN PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION

6. session文件存储的问题

7.总结

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