PHP-一种计算机编程语言

   2023-05-07 IP属地 四川省绵阳市 移动80
核心提示:PHP(PHP: Hypertext Preprocessor)即“超文本预处理器”,是在服务器端执行的脚本语言,尤其适用于Web开发并可嵌入HTML中。PHP

PHP(PHP: Hypertext Preprocessor)即“超文本预处理器”,是在服务器端执行的脚本语言,尤其适用于Web开发并可嵌入HTML中。PHP语法学习了C语言,吸纳Java和Perl多个语言的特色发展出自己的特色语法,并根据它们的长项持续改进提升自己,例如java的面向对象编程,该语言当初创建的主要目标是让开发人员快速编写出优质的web网站。 [1-2]  PHP同时支持面向对象和面向过程的开发,使用上非常灵活。

发展历程

PHP是一个拥有众多开发者的开源软件项目,最开始是Personal Home Page的缩写,已经正式更名为 "PHP: Hypertext Preprocessor"。PHP是在1994年由Rasmus Lerdorf创建的 [30]  ,最初只是一个简单的用Perl语言编写的统计他自己网站访问者数量的程序。后来重新用C语言编写,同时可以访问数据库,1995年,PHP(Personal Home Page Tools)对外发表第一个版本PHP1。此后,越来越多的网站开始使用PHP,并且强烈要求增加一些特性,如循环语句和数组变量等,1995年发布的PHP2加入了对mySQL的支持。

Andi Gutmans和Zeev Suraski在为一所大学的项目中开发电子商务程序时发现PHP2功能明显不足,于是他们重写了代码发布了PHP3。PHP3是类似于现代PHP语法结构的第一个版本,PHP3的最强大的功能是它的可扩展性,PHP3的新功能和广泛的第三方数据库、API的支持使得这样程序的编写成为可能。

PHP3官方发布不久,Andi Gutmans和Zeev Suraski开始重新编写PHP代码。设计目标是增强复杂程序运行时的性能和PHP自身代码的模块性。经过不懈努力Zend引擎研发成功并且实现了设计目标,并在1999年中期引入 PHP。基于该引擎并结合了更多新功能的 PHP4于2000年5月正式发布。除了更高的性能以外,PHP4还包含一些关键功能,比如:支持更多的 web 服务器、HTTP Sessions 支持、输出缓冲、更安全的用户输入和一些新的语言结构。

PHP5于2004年7月正式发布,它的核心是Zend引擎2代(PHP7是Zend加强版3代),引入了新的对象模型和大量新功能,开始支持面向对象编程。随着PHP6经历长时间的开发流产后,PHP5发布了6个版本顽强的支撑着开源社区的发展,直到2015-12-03那天迎来了PHP 7.0的发布,其实PHP5.6已经包含了很多PHP6想实现的特性,它为PHP7的研发争取了宝贵的时间。不负众望PHP7.0对比PHP5.6性能整整提升了2倍,PHP7的成功发布让很多核心开发成员回归到PHP社区,并且在2020-11-26发布了PHP8。和php7系列相对比,PHP8对各种变量判断和运算采用更严格的验证判断模式,这点有利后续版本对jit的性能优化。

PHP语言作为一种高级语言,其特点是开源, 在设计体系上属于C语言体系,它可以让很多接受过高等教育的初学者能很快接受并完成入门学习,简单好上手容易找工作自然粉丝多。如果数据量大及访问压力大,可以集成redis、mysql分表分区分库、elasticsearch搜索引擎、消息队列写保护和php系统分布式集群部署等技术方案,缓解数据存储、服务访问和数据检索带来的巨大压力。

无论是大中小型项目,PHP都是一个十分适合的高级编程语言,是否适合就看项目研发团队的对它的掌握程度。 但是对于较大的和更为复杂的项目,最常见的php-fpm编程模式就显出它的薄弱了。针对PHP-fpm暴露出的一系列缺点问题,最简单靠谱的方案就是及时升级兼容PHP的高版本,PHP7.0.0 [14]  对比PHP5.6性能提升了2倍,另外PHP7.4提供的Preloading预加载机制 [11]  实现了部分程序常驻内存,获取了不错的性能提升,在PHP8又提供了高效的JIT (Just-In-Time即时编译) [12]  运算支持。另外水平更高的开发者可以转向难度更高的php-cli编程,它能解决大部分的系统性能问题,无论是PHP7和PHP8都支持这种模式的编程。

经过二十多年的发展,随着php-cli相关组件的快速发展和完善,PHP已经可以应用在 TCP/UDP服务、高性能Web、WebSocket服务、物联网、实时通讯、游戏、微服务等非 Web 领域的系统研发。 [20] 

根据W3Techs2019年12月6号发布的统计数据,PHP在WEB网站服务器端使用的编程语言所占份额高达78.9% [22]  。在内容管理系统的网站中,有58.7%的网站使用WordPress(PHP开发的CMS系统),这占所有网站的25.0%。

语言特点

开源免费

PHP是一个受众大并且拥有众多开发者的开源软件项目,Linux + Nginx + Mysql + PHP是它的经典安装部署方式,相关的软件全部都是开源免费的,所以使用PHP可以节约大量的正版授权费用。不过PHP作为一个开源软件,它缺乏大型科技公司的支持背景,网络上对它的唱衰也是经久不衰,不过它的持续迭代和性能持续增强的现实却是鼓舞人心的,PHP社区用实际行动给予各种质疑强有力的回击。

快捷高效

PHP的内核是C语言编写的基础好效率高,可以用C语言开发高性能的扩展组件;PHP的核心包含了数量超过1000的内置函数,功能应有尽有很全面,开箱即用程序代码简洁; [26]  PHP数组支持动态扩容,支持以数字、字符串或者混合键名的关联数组,能大幅提高开发效率; [27]  PHP是一门弱类型语言,程序编译通过率高,相对其他强类型语言开发效率快;PHP天然热部署,在php-fpm运行模式下代码文件覆盖即完成热部署;PHP经过20多年的发展,在互联网上可以搜到海量的参考资料供参考学习。

性能提升

PHP版本越高它的整体性能越高,根据官方介绍,PHP7.0.0 [14]  对比PHP5.6性能就提升了2倍,PHP7.4已经比PHP7.0快了约30%,PHP8.0在性能上又相对PHP7.4大约改进了10%。PHP 8.0 引入了 JIT编译器特性,同时加入多种新的语言功能,例如命名参数、联合类型、注解、Constructor Property Promotion、match 表达式、nullsafe 运算符以及对类型系统、错误处理和一致性的改进。PHP拥有自己的核心开发团队,保持5年发布一个大版本、1个月发布2个小版本的频率,最新的版本是PHP8.08 [15]  。PHP 7.0.0 [16]  发布于2015-12-03,此版本下最新版本是PHP 7.4.21 [18]  (发布日期:2021-07-01),PHP 8.0.0 [17]  发布于2020-11-26,此版本下最新版本是PHP 8.0.8(发布日期:2021-07-01)。

跨平台

每个平台都有对应的php解释器版本,指针对不同平台均编译出目标平台的二进制码(PHP解释器),php开发的程序可以不经修改运行在windows、linux、unix等多个操作系统上。

常驻内存

php-cli模式下可以实现程序常驻内存,各种变量和数据库连接都能长久保存在内存 [9]  实现资源复用,比较常用的做法是结合swoole [8]  组件编写cli框架。

页面生命周期

在php-fpm模式下,所有的变量都是页面级的,无论是全局变量还是类的静态成员,都会在页面执行完毕后被清空,对程序员水平要求低,占用内存非常少,特别适合中小型系统的开发。

运行机制

PHP常见的运行模式有2种,分别是php-fpm [6]  和php-cli [7]  。当PHP 选择运行在php-fpm模式下,所有的变量都是页面级的,无论是全局变量还是类的静态成员,都会在页面执行完毕后被清空。运行在php-cli模式下可以实现程序常驻内存,各种变量和数据库连接都能长久保存在内存 [9]  实现资源复用,性能可以得到很大的提升,php-cli虽然开发比较复杂,但是能够获取更高的性能,对开发者的要求比较高需要比较高的开发水平,比较常用的模式是结合swoole [8]  组件编写cli框架,各种变量能保存在跨进程的高性能共享内存 Table [10]  ,可以开发出支持热启动的php-cli可靠各类应用系统。

php-fpm在PHP 5.3.3 [25]  版本成为了官方正式组件(2010-07-22),它提供了稳定可靠的进程管理服务,进程不足时候可以智能扩充数量,闲置时候可以自动回收销毁多余的进程,同时它对程序的容错能力很强大运行非常稳定,可以应付企业级的开发需求。php-fpm友好的完成了使用HTTP/HTTPS等TCP/IP互联网协议下进行的用户的输入输出,页面级生命周期各种资源用完即释放,不存在内存泄漏的问题。php-fpm也提供有一些常驻内存的技术支持,例如PHP 7.4引入的opcache.preload也能实现局部的PHP类和函数的常驻内存,不过这个方法不够灵活,和服务器配置捆绑的太死了。

php-cli因为能实现各类资源的常驻内存,所以可以资源复用,更高效完成多进程编程和异步编程,可以开发出负载能力更高的应用系统。但是相对php-fpm的简单编程开发,开发者要注意很多的事项和需要做很多附加的控制器开发,否则就无法实现期待中的高性能。

首先开发者需要去实现可靠的进程管理服务,保证系统进程遇到各类错误退出运行后能够自动创建新的进程,只有这样才能保证后续的服务请求有足够空闲进程可分配。每个业务代码段都要做异常处理,让进程遇到非致命错误时候不会退出,因为进程重启意味程序和各类资源需要再次加载,这个过程性能消耗不小,所以只有进程稳定运行了常驻内存才有意义。

其次因为常驻内存,编写的新的程序必须重启服务才能生效,这一点习惯了fpm模式的开发者会感到比较陌生。另外开发者需要手工释放内存,否则系统长时间运行后会出现内存泄露。同时在cli模式下,我们不能像fpm里直接用 $_SERVER、$_POST、$_GET、$_COOKI和$_FILES 进行编程工作,需要自己去解析各种互联网通讯协议完成用户的输入输出。要实现多进程编程利用多核CPU计算,还有学习使用pcntl和posix编程,这里涉及到了异步编程逻辑,这块难度还是比较大的。比较常用的模式是结合swoole [8]  组件编写cli框架。

PHP是一个活跃的社区开发语言,有专业的核心开发团队在持续不断的迭代,最近一个版本就是PHP 8.0.8 [13]  引入了很多的新特性。

 
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