PHP 底層原理之類和物件

許錚的技術成長之路發表於2019-04-22
PHP物件

對於PHPer來說，OOP是不可或缺的開發思維，但是你對php類和物件的底層實現又瞭解多少呢？本著知其然且知其所以然的思想，讓我們一起來尋找答案~

類的底層實現可看作是之前我們講過的變數、函式等的知識集合。所以想要理解更深入的同學最好檢視下我之前的關於介紹變數、函式的文章

類的資料結構

不管是普通類還是抽象類或是介面，都存放到統一的結構體中，並且在生成中間程式碼時，會將此類新增到全域性類列表中。當然，也是在此時，會通過類名判斷該類是否已經存在，如果存在，則新增失敗

struct _zend_class_entry {
    char type;     // 和函式一樣，類被拆分為兩種型別：ZEND_INTERNAL_CLASS 內部型別和ZEND_USER_CLASS 使用者自定義型別
    char *name;// 類名稱
    zend_uint name_length;                  // 即sizeof(name) - 1
    struct _zend_class_entry *parent; // 繼承的父類
    int refcount;  // 引用數
    zend_bool constants_updated;
 
    zend_uint ce_flags;	//類的型別，在編譯階段被區分是普通類，介面，抽象類
    HashTable function_table;      // 靜態類方法和普通類方法存放集合
    HashTable default_properties;          // 預設屬性存放集合
    HashTable properties_info;     // 屬性資訊存放集合
    HashTable default_static_members;// 類本身所具有的靜態變數存放集合
    HashTable *static_members; // type == ZEND_USER_CLASS時，取&default_static_members;
    // type == ZEND_INTERAL_CLASS時，設為NULL
    HashTable constants_table;     // 常量存放集合
    struct _zend_function_entry *builtin_functions;// 方法定義入口
 
	/* 魔術方法 */
    //所有魔術方法單獨存放，初始化時被設定為null
    union _zend_function *constructor;
    union _zend_function *destructor;
    union _zend_function *clone;
    union _zend_function *__get;
    union _zend_function *__set;
    union _zend_function *__unset;
    union _zend_function *__isset;
    union _zend_function *__call;
    union _zend_function *__tostring;
    union _zend_function *serialize_func;
    union _zend_function *unserialize_func;
    zend_class_iterator_funcs iterator_funcs;// 迭代
 
    /* 類控制程式碼 */
    zend_object_value (*create_object)(zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC);
    zend_object_iterator *(*get_iterator)(zend_class_entry *ce, zval *object,
        intby_ref TSRMLS_DC);
 
    /* 類宣告的介面 */
    int(*interface_gets_implemented)(zend_class_entry *iface,
            zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC);
 
 
    /* 序列化回撥函式指標 */
    int(*serialize)(zval *object， unsignedchar**buffer, zend_uint *buf_len,
             zend_serialize_data *data TSRMLS_DC);
    int(*unserialize)(zval **object, zend_class_entry *ce, constunsignedchar*buf,
            zend_uint buf_len, zend_unserialize_data *data TSRMLS_DC);
 
 
    zend_class_entry **interfaces;  //  類實現的介面
    zend_uint num_interfaces;   //  類實現的介面數
 
 
    char *filename; //  類的存放檔案地址 絕對地址
    zend_uint line_start;   //  類定義的開始行
    zend_uint line_end; //  類定義的結束行
    char *doc_comment;
    zend_uint doc_comment_len;
 
 
    struct _zend_module_entry *module; // 類所在的模組入口：EG(current_module)
};
複製程式碼

由上面程式碼可以看出，類的成員變數、成員方法都是存放在各自的結構體中，而結構體的資料結構和之前講解的變數和函式的資料結構一模一樣，只不過編譯後的成員變數和成員方法是存放在類結構體中而已

物件的生成

我們都知道，物件是new出來的，但是從底層來看，物件生成分為3步
第一步：根據類名去全域性類列表內查詢該類是否存在，如果存在，則獲取儲存類的變數
第二步：判斷類是否是普通類（非抽象類或介面）；如果是普通類則給需要建立的物件存放的zval容器分配記憶體，並設定容器型別為IS_OBJECT
第三步：執行物件初始化操作，將物件新增到全域性物件列表（物件池）中

附上物件的資料結構：

typedef struct _zend_object {
    zend_class_entry *ce; //物件的類結構
    HashTable *properties; //物件屬性
    HashTable *guards; /* protects from __get/__set ... recursion */
} zend_object;
複製程式碼

獲取和設定成員變數

獲取成員變數：
第一步，獲取物件的屬性，從物件的properties查詢是否存在與名稱對應的屬性，如果存在返回結果，如果不存在，轉第二步
第二步，如果存在get魔術方法，則呼叫此方法獲取變數，如果不存在，則報錯

設定成員變數：
第一步，獲取物件的屬性，從物件的properties查詢是否存在與名稱對應的屬性，如果存在且已有的值和需要設定的值相同，則不執行任何操作，否則執行變數賦值操作，如果不存在，轉第二步
第二步，如果存在_set魔術方法，則呼叫此方法設定變數，如果不存在，轉第三步
第三步，如果成員變數一直沒有被設定過，則直接將此變數新增到物件的properties欄位所在HashTable中。

總結

到今天為止，我們差不多已經將關於php的底層原理講了一個遍了。當然，在這期間，不少同學跟我說，現在都已經逐漸開始使用php7了，你現在講解的內容還是php5，會不會過時了？其實我講解php5也是為講php7作準備，php7畢竟是php5的延展，瞭解了php5之後，再去了解php7會更加容易些。而且php也是從php5開始才逐漸完善起來的，我們有必要了解下php5的內容。不過從下週開始，我們會開始從底層比較php7和php5的不同，敬請期待~

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