深入理解PHP原理之PHP与WEB服务器交互

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大家都知道，PHP需要在具体的WEB服务器中才能运行，例如Nginx、Apache等，但是PHP是怎样启动，又是怎样在服务器中运行，然后两者又是怎样进行交互的呢？
　　
1.WEB服务器调用PHP接口
　　以Apache服务器为例，我们看看该服务器是怎样启动PHP，并调用PHP中的方法。Apache服务器启动并运行PHP时，一般是通过mod_php7模块的形式集成（如果是php5.*版本，就是mod_php5模块，模块后缀名根据php版本而定），mod_php7的结构如下（源码路径为php/sapi/apache2handler/mod_php7.c）：

AP_MODULE_DECLARE_DATA module php7_module = {STANDARD20_MODULE_STUFF,/* 宏，包括版本，版本，模块索引，模块名，下个模块指针等信息 */create_php_config,      /* create per-directory config structure */merge_php_config,       /* merge per-directory config structures */NULL,                   /* create per-server config structure */NULL,                   /* merge per-server config structures */php_dir_cmds,           /* 模块定义的所有指令 */php_ap2_register_hook   /* register hooks */
};

当Apache需要调用PHP中的方法时，只需要将该请求通过mod_php7模块传达给PHP，PHP层处理完后将数据返回给Apache，整个过程就结束了（补充一下：Apache服务器启动PHP时，其实有两种加载方式，一种为静态加载，一种为动态加载，刚才讨论的mod_php5模块加载方式可以理解为静态加载，也就是需要重新启动Apache服务器，才能将PHP加载进去；动态加载不需要重启服务器，只需要通过发送信号的方式将PHP固定的模块加载到服务器，以达到PHP启动的目的，但是在进行动态加载前，需要将加载模块编译成动态链接库，然后将其配置到服务器的配置文件中）。上面已经给出Apache在PHP中的model结构，下面给出Apache服务器中对应的module结构，如下（该源代码在Apache中，下同）：

struct module_struct {int version;int minor_version;int module_index;const char *name;void *dynamic_load_handle;struct module_struct *next;unsigned long magic;void (*rewrite_args) (process_rec *process);void *(*create_dir_config) (apr_pool_t *p, char *dir);void *(*merge_dir_config) (apr_pool_t *p, void *base_conf, void *new_conf);void *(*create_server_config) (apr_pool_t *p, server_rec *s);void *(*merge_server_config) (apr_pool_t *p, void *base_conf, void *new_conf);const command_rec *cmds;void (*register_hooks) (apr_pool_t *p);
}

可以看得出php7_module和module_struct还是有很大不同，不过如果看到php7_module.STANDARD20_MODULE_STUFF这个宏的定义方式，你可能就会觉得这两个结构体很像，其实这个宏定义了module_struct中的前8个参数，定义如下：

#define STANDARD20_MODULE_STUFF MODULE_MAGIC_NUMBER_MAJOR, \MODULE_MAGIC_NUMBER_MINOR, \-1, \__FILE__, \NULL, \NULL, \MODULE_MAGIC_COOKIE, \NULL /* rewrite args spot */

然后php7_module.php_dir_cmds定义了模块的所有指令集合，具体定义内容如下（代码路径为php/sapi/apache2handler/apache_config.c）：

const command_rec php_dir_cmds[] =
{AP_INIT_TAKE2("php_value", php_apache_value_handler, NULL, OR_OPTIONS, "PHP Value Modifier"),AP_INIT_TAKE2("php_flag", php_apache_flag_handler, NULL, OR_OPTIONS, "PHP Flag Modifier"),AP_INIT_TAKE2("php_admin_value", php_apache_admin_value_handler, NULL, ACCESS_CONF|RSRC_CONF, "PHP Value Modifier (Admin)"),AP_INIT_TAKE2("php_admin_flag", php_apache_admin_flag_handler, NULL, ACCESS_CONF|RSRC_CONF, "PHP Flag Modifier (Admin)"),AP_INIT_TAKE1("PHPINIDir", php_apache_phpini_set, NULL, RSRC_CONF, "Directory containing the php.ini file"),{NULL}
};

也就是说，PHP层只给Apache提供了上述5个指令，每个指令的实现源码也在apache_config.c文件中，最后就剩php7_module.php_ap2_register_hook了，它定义的内容如下（代码路径为php/sapi/apache2handler/mod_php7.c）：

void php_ap2_register_hook(apr_pool_t *p)
{ap_hook_pre_config(php_pre_config, NULL, NULL, APR_HOOK_MIDDLE);ap_hook_post_config(php_apache_server_startup, NULL, NULL, APR_HOOK_MIDDLE);ap_hook_handler(php_handler, NULL, NULL, APR_HOOK_MIDDLE);
#ifdef ZEND_SIGNALSap_hook_child_init(zend_signal_init, NULL, NULL, APR_HOOK_MIDDLE);
#endifap_hook_child_init(php_apache_child_init, NULL, NULL, APR_HOOK_MIDDLE);
}

php7_module.php_ap2_register_hook函数包含4个钩子和对应的处理函数，pre_config，pre_config、post_config和child_init是启动钩子，它们是在服务器启动时调用，handler钩子是请求挂钩，它是在服务器请求是调用，通过这些钩子，就可以通过Apache服务器启动PHP。
　　将到这里，想必大家已经知道WEB服务器是如何启动PHP，并调用PHP中的方法了哈，下面再给大家讲讲PHP是如何调用WEB服务器接口的。

2.PHP调用WEB服务器接口
　　在讲述这个问题前，我们需要了解一下什么是SAPI。SAPI其实是与服务器抽象层之间遵守的共同约定，可以这么简单理解，当PHP需要调用服务器中的方法，例如清除缓存，但是清除缓存的实现方法是在服务器中实现，PHP层根本就不知道怎么调用服务器中的该方法，怎么办？这时双方需要进行约定，然后服务器提供一套约定后的接口给PHP，我们把这些与服务器抽象层之间遵守的共同约定称为SAPI接口。
　　问题来了，对于服务器Apache，我们可以提供一套SAPI，但是如果下次又来个其它的服务器，或者其它的“第三方”，那么我们是不是也要给他们提供一套单独的SAPI呢？我们聪明的PHP开发者肯定想到了这一点，即对所有的“第三方”提供一套通用的SAPI接口，但是你可以会问，如果新的“第三方”需要的接口，你的通用SAPI不支持，那怎么办呢，我的理解是将新的功能添加到PHP的通用SAPI接口中，仅仅是个人见解哈，通用SAPI结构如下（源码路径： php/main/SAPI.h）：

struct _sapi_module_struct {char *name;          // 名字char *pretty_name; // 更好理解的名字int (*startup)(struct _sapi_module_struct *sapi_module);  // 启动函数int (*shutdown)(struct _sapi_module_struct *sapi_module);    // 关闭函数int (*activate)(TSRMLS_D);            // 激活int (*deactivate)(TSRMLS_D);       // 停用void (*flush)(void *server_context); // flushchar *(*read_cookies)(TSRMLS_D);     //read Cookies//...
};

该结构体变量较多，就不一一列举，简要说明一下里面的变量：startup函数是当SAPI初始化时会被调用，shutdown函数是用来释放SAPI的数据结构和内存等，read_cookie 是在SAPI激活时被调用，然后将此函数获取的值赋值给SG(request_info).cookie_data。那么对于PHP提供的通用SAPI，Apache服务器又是怎样定制自己的接口呢？具体结构如下（源码路径为php/sapi/apache2handler/sapi_apache2.c）：

static sapi_module_struct apache2_sapi_module = {"apache2handler","Apache 2.0 Handler",php_apache2_startup,         /* startup */php_module_shutdown_wrapper,   /* shutdown */NULL,                         /* activate */NULL,                         /* deactivate */php_apache_sapi_ub_write,       /* unbuffered write */php_apache_sapi_flush,            /* flush */php_apache_sapi_get_stat,        /* get uid */php_apache_sapi_getenv,            /* getenv */php_error,                      /* error handler */php_apache_sapi_header_handler,  /* header handler */php_apache_sapi_send_headers,   /* send headers handler */NULL,                         /* send header handler */php_apache_sapi_read_post,     /* read POST data */php_apache_sapi_read_cookies,   /* read Cookies */php_apache_sapi_register_variables,php_apache_sapi_log_message,       /* Log message */php_apache_sapi_get_request_time,  /* Request Time */NULL,                             /* Child Terminate */STANDARD_SAPI_MODULE_PROPERTIES
};

上述源码目录php/sapi/apache2handler/中，目录php/sapi下面放的都是通过SAPI调用的“第三方”，该目录结构如下图所示，目录php/sapi/apache2handler中都是与PHP交互的接口，sapi_apache2.c是PHP与Apache约定的SAPI接口文件。
　　
　看到这里，大家应该基本清楚PHP层是怎样调用服务器层的接口，为了巩固上面的知识，下面举个栗子，即在Apache服务器环境下读取cookie：

SG(request_info).cookie_data = sapi_module.read_cookies(TSRMLS_C);

对于任意一个服务器在加载时，我们都会指定sapi_module，Apache的sapi_module是apache2_sapi_module，它的read_cookies方法的是php_apache_sapi_read_cookies函数，这样就实现PHP层调用Apache的接口，是不是很简单呢：）
　　
3.后记
　　这篇博文是我参考《深入理解PHP内核》一书总结的，参考的内容为第二章第二节“SAPI概述”，不过我感觉该书中这部分内容讲的有点绕，我重新编排了，然后提取了里面的重点，并加入个人见解，如果在该文中有哪些讲的不对的地方，希望能帮我指出来，大家共同提高哈，谢谢！

参考： http://www.php-internals.com/

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