了解PHP 8的JIT

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  • 更新日期:2020-08-19

摘要: 【相关推荐:PHP8】TL;DRPHP 8 的 JIT(Just In Time)编译器将作为扩展集成到 php 中 Opcache 扩展 用于运行时将某

【相关推荐:PHP8】

TL;DR

PHP 8 的 JIT(Just In Time)编译器将作为扩展集成到 php 中 Opcache 扩展 用于运行时将某些操作码直接转换为从 cpu 指令。

这意味着使用JIT后,Zend VM 不需要解释某些操作码,并且这些指令将直接作为CPU级指令执行。

PHP 8 的 JIT

PHP 8 Just In Time(JIT)编译器带来的影响是毋庸置疑的。但是到目前为止,我发现关于 JIT 应该做什么却知之甚少。

经过多次研究和放弃,我决定亲自检查PHP源代码。结合我对C语言的一些知识和我目前收集到的所有零散信息,我提出了这篇文章,我希望它能帮助您更好地理解PHP的JIT。

简单一点来说 : 当JIT按预期工作时,您的代码不会通过Zend VM执行,而是作为一组CPU级指令直接执行。

这就是全部的想法。

但是为了更好地理解它,我们需要考虑php如何在内部工作。不是很复杂,但需要一些介绍。

我写了一篇博客文章,大致概述了php的工作原理。如果你觉得这篇文章写得太多了,就去查另一篇,稍后再来。事情会变得更容易理解。

PHP的代码是怎么执行的?

总所周知, PHP 是解释型语言,但这句话本身是什么意思呢?

每次执行 PHP 代码(命令行脚本或者 WEB 应用)时,都要经过 PHP 解释器。最常用的是 PHP-FPM 和 CLI 解释器。

解释器的工作很简单:接收 PHP 代码,对其进行解释,然后返回结果。

一般的解释型语言都是这个流程。有些语言可能会减少几个步骤,但总体的思路相同。在 PHP 中,这个流程如下:

读取 PHP 代码并将其解释为一组称为 Tokens 的关键字。这个过程让解释器知道各个程序都写了哪些代码。 这一步称为 Lexing 或 Tokenizing 。

拿到 Tokens 集合以后,PHP解释器将尝试解析他们。通过称之为 Parsing 的过程生成抽象语法树(AST)。这里 AST 是一个节点集表示要执行哪些操作。比如,「 echo 1 + 1 」实际含义是 「打印 1 + 1 的结果」 或者更详细的说 「打印一个操作,这个操作是 1 + 1」。

有了 AST ,可以更轻松地理解操作和优先级。将抽象语法树转换成可以被 CPU 执行的操作需要一个用于过渡的表达式(IR),在 PHP 中我们称之为 Opcodes 。将 AST 转换为 Opcodes 的过程称为 compilation 。

有了 Opcodes ,有趣的部分就来了: executing 代码! PHP 有一个称为 Zend VM 的引擎,该引擎能够接收一系列 Opcodes 并执行它们。执行所有 Opcodes 后, Zend VM 就会将该程序终止。

这个图可以让你更清楚:

一个简化版的 PHP 解释流程概述。

如你所见。这里有个问题:即使 PHP 代码没改变,每次执行还是会走此流程吗?

让我们看回 Opcodes 。对了!这就是 Opcache 扩展 存在的原因。

Opcache 扩展

Opcache 扩展是 PHP 附带的,通常没必要停用它。使用 PHP 最好打开 Opcache 。

它的作用是为 Opcodes 添加一个内存共享缓存层。它的工作是从 AST 中提取新生成的 Opcodes 并缓存它们,以便执行时可以跳过 Lexing/Tokenizing 和 Parsing 步骤。

这是包含 Opcache 扩展的流程示意图:

PHP 使用 Opcache 的解释流程。如果文件已经被解析,则 PHP 会为其获取缓存的 Opcodes ,而不是再次解析。

完美的跳过了 Lexing/Tokenizing 、 Parsing 和 Compiling 步骤

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