什么是php的管理全局狀態

什么是php的管理全局狀態？針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

管理全局狀態

在命令式語言中總是需要一些全局空間。在編程 PHP 或擴展時，我們將明確區分我們所稱的請求綁定全局變量和真正的全局變量。

請求全局變量是處理請求過程中需要攜帶和記憶信息的全局變量。一個簡單的例子是，您要求用戶在函數參數中提供一個值，并且希望能夠在其他函數中使用它。除了這條信息在幾個 PHP 函數調用中 “保持其值” 之外，它只為當前請求保留該值。下一個來的請求應該什么都不知道。PHP 提供了一種機制來管理請求全局變量，不管選擇了什么樣的多處理模型，我們將在本章后面詳細介紹這一點。

真正的全局變量是跨請求保留的信息片段。這些信息通常是只讀的。如果您需要寫入這樣的全局變量作為請求處理的一部分，那么 PHP 無法幫助您。如果您使用 線程作為多處理模型, 您需要自己執行內存鎖。如果你使用 進程作為多處理模型, 您需要使用自己的IPC(進程間通信)。但是，在PHP擴展編程中不應該出現這種情況。

管理請求全局變量

下面是一個使用請求全局的簡單擴展例子：

/* 真正的 C 全局 */
static zend_long rnd = 0;

static void pib_rnd_init(void)
{
    /* 在 0 到 100 之間隨機一個數字 */
    php_random_int(0, 100, &rnd, 0);
}

PHP_RINIT_FUNCTION(pib)
{
    pib_rnd_init();

    return SUCCESS;
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == rnd) {
        /* 將數字重置以進行猜測 */
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    if (r < rnd) {
        RETURN_STRING("more");
    }

    RETURN_STRING("less");
}

PHP_FUNCTION(pib_reset)
{
    if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
        return;
    }

    pib_rnd_init();
}

如你所見，這個擴展在請求開始時挑選一個隨機整型數，之后通過pib_guess()可以嘗試猜到這個數組。一旦猜到，該數字將重置。如果用戶想要手動重置數字，它也可以自己手動調用pib_reset() 去重置數值。
該隨機數作為一個 C 全局變量實現。如果 PHP 在進程中作為多進程模型的一部分使用不再是個問題，如果之后使用線程，這是不行的。

注意

作為提醒，你無需掌握將要使用哪種多進程模型。當你設計擴展時，你必須為這兩種模型做好準備。

當使用線程，會針對服務器中的每個線程共享一個 C 全局變量。例如我們上面的例子，網絡服務器的每個并行用戶將共享同一個數值。一些可能會一開始就重置數值，而其他則嘗試去猜測它。簡而言之，你清楚地了解了線程的關鍵問題。

我們必須持久化數據到同一請求，即使運行 PHP 多進程模型會利用線程，也必須讓它綁定到當前請求中。

使用 TSRM 宏來保護全局空間

PHP 設計了可以幫助擴展和內核開發人員處理全局請求的層。該層稱為TSRM (線程安全資源管理) ，并且作為一組宏公開，你必須在任何需要訪問請求綁定全局（讀和寫）的時候使用該宏。

在多進程模型使用流程的情況下，在后臺，這些宏將解析為類似我們上面顯示的代碼。如我們所見，如果不適用線程，上面的代碼是完全有效的。所以，當使用進程時，這些宏將被擴展為類似的宏。

首先你要要做的就是聲明一個結構，它將是你所有全局變量的根：

ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(pib)
    zend_long rnd;
ZEND_END_MODULE_GLOBALS(pib)

/* 解析為 :
*
* typedef struct _zend_pib_globals {
*    zend_long rnd;
* } zend_pib_globals;
*/

然后，創建一個這樣的全局變量：

ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(pib)

/* 解析為 zend_pib_globals pib_globals; */

現在，你可以使用全局宏訪問器訪問數據。這個宏是由框架創建的，它應該在你的 php_pib.h 頭文件定義。這看起來是這樣的：

#ifdef ZTS
#define PIB_G(v) ZEND_MODULE_GLOBALS_ACCESSOR(pib, v)
#else
#define PIB_G(v) (pib_globals.v)
#endif

如你所見，如果沒有啟用 ZTS 模式，即編譯非線程安全的 PHP 和擴展（我們稱之為 NTS模式：非線程安全），宏只是解析到結構中聲明的數據。因此，有以下變化：

static void pib_rnd_init(void)
{
    php_random_int(0, 100, &PIB_G(rnd), 0);
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == PIB_G(rnd)) {
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    if (r < PIB_G(rnd)) {
        RETURN_STRING("more");
    }

    RETURN_STRING("less");
}

注意

當使用一個進程模型，TSRM 宏解析為對 C 全局變量的訪問。

當使用線程時，即當你編譯 ZTS PHP，事情變得更復雜。然后，我們看到的所有宏都解析為一些完全不同的東西，在這里很難解釋。基本上，當使用 ZTS 編譯時，TSRM 使用 TLS（線程本地存儲）執行了一項艱難的工作。

注意

簡而言之，當在 ZTS 編譯時，全局變量將綁定到當前線程。而在 NTS 編譯時，全局變量將綁定到當前進程上。TSRM 宏處理這項艱難的工作。你可能對運作方式感興趣，瀏覽 PHP 源代碼的/TSRM 目錄了解更多關于 PHP 線程安全。

在擴展中使用全局鉤子

有時，可能需要將全局變量初始化為一些默認值，通常為零。引擎幫助下的TSRM系統提供了一個鉤子來為您的全局變量提供默認值，我們稱之為GINIT。

注意

關于 PHP 掛鉤的完整信息，請參考 PHP 生命周期章節。

讓我們將隨機值設為零：

PHP_GSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
{ }

PHP_GINIT_FUNCTION(pib)
{
    pib_globals->rnd = 0;
}

zend_module_entry pib_module_entry = {
    STANDARD_MODULE_HEADER,
    "pib",
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    "0.1",
    PHP_MODULE_GLOBALS(pib),
    PHP_GINIT(pib),
    PHP_GSHUTDOWN(pib),
    NULL, /* PRSHUTDOWN() */
    STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX
};

我們選擇僅顯示 zend_module_entry（和其他 NULL）的相關部分。如你所見，全局管理掛鉤發生在結構的中間。首先是PHP_MODULE_GLOBALS()來確定全局變量的大小，然后是我們的 GINIT和 GSHUTDOWN鉤子。然后我們使用了STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX關閉結構，而不是STANDARD_MODULE_PROPERTIES。只需以正確的方式完成結構即可，請參閱？：

#define STANDARD_MODULE_PROPERTIES
    NO_MODULE_GLOBALS, NULL, STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX

在GINIT 函數中，你傳遞了一個指向全局變量當前存儲位置的指針。你可以使用它來初始化全局變量。在這里，我們將零放入隨機值（雖然不是很有用，但我們接受它）。

警告

不要在 GINIT 中使用PIB_G()宏。使用你得到的指針。

注意

對于當前進程，在MINIT()之前啟動了GINIT()。如果是 NTS，就這樣而已。 如果是 ZTS，線程庫產生的每個新線程都會額外調用GINIT（）。

警告

GINIT()不作為RINIT()的一部分被調用。如果你需要在每次新請求時清除全局變量，則需要像在本章所示示例中所做的那樣手動進行。

完整的例子

這是一個更高級的完整示例。如果玩家獲勝，則將其得分（嘗試次數）添加到可以從用戶區獲取的得分數組中。沒什么難的，得分數組在請求啟動時初始化，然后在玩家獲勝時使用，并在當前請求結束時清除：

ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(pib)
    zend_long rnd;
    zend_ulong cur_score;
    zval scores;
ZEND_END_MODULE_GLOBALS(pib)

ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(pib)

static void pib_rnd_init(void)
{
    /* 重置當前分數 */
    PIB_G(cur_score) = 0;
    php_random_int(0, 100, &PIB_G(rnd), 0);
}

PHP_GINIT_FUNCTION(pib)
{
    /* ZEND_SECURE_ZERO 是 memset(0)。也可以解析為 bzero() */
    ZEND_SECURE_ZERO(pib_globals, sizeof(*pib_globals));
}

ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_guess, 0, 0, 1)
    ZEND_ARG_INFO(0, num)
ZEND_END_ARG_INFO()

PHP_RINIT_FUNCTION(pib)
{
    array_init(&PIB_G(scores));
    pib_rnd_init();

    return SUCCESS;
}

PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
{
    zval_dtor(&PIB_G(scores));

    return SUCCESS;
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == PIB_G(rnd)) {
        add_next_index_long(&PIB_G(scores), PIB_G(cur_score));
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    PIB_G(cur_score)++;

    if (r < PIB_G(rnd)) {
        RETURN_STRING("more");
    }

    RETURN_STRING("less");
}

PHP_FUNCTION(pib_get_scores)
{
    if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
        return;
    }

    RETVAL_ZVAL(&PIB_G(scores), 1, 0);
}

PHP_FUNCTION(pib_reset)
{
    if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
        return;
    }

    pib_rnd_init();
}

static const zend_function_entry func[] = {
    PHP_FE(pib_reset, NULL)
    PHP_FE(pib_get_scores, NULL)
    PHP_FE(pib_guess, arginfo_guess)
    PHP_FE_END
};

zend_module_entry pib_module_entry = {
    STANDARD_MODULE_HEADER,
    "pib",
    func, /* 函數入口 */
    NULL, /* 模塊初始化 */
    NULL, /* 模塊關閉 */
    PHP_RINIT(pib), /* 請求初始化 */
    PHP_RSHUTDOWN(pib), /* 請求關閉 */
    NULL, /* 模塊信息 */
    "0.1", /* 替換為擴展的版本號 */
    PHP_MODULE_GLOBALS(pib),
    PHP_GINIT(pib),
    NULL,
    NULL,
    STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX
};

這里必須要注意的是，如果你希望在請求之間保持分數，PHP 不提供任何便利。而是需要一個持久的共享存儲，例如文件，數據庫，某些內存區域等。PHP 的設計目的不是將信息持久存儲在其內部的請求，因此它不提供這么做，但它提供了實用程序來訪問請求綁定的全局空間，如我們所示。

然后，很容易地在RINIT()中初始化一個數組，然后在RSHUTDOWN()中銷毀它。請記住，array_init創建一個zend_array 并放入一個 zval。但這是免分配的，不要擔心分配用戶無法使用的數組（因此浪費分配），array_init()非常廉價 (閱讀源代碼)。

當我們將這樣的數組返回給用戶時，我們不會忘記增加其引用計數（在 RETVAL_ZVAL中），因為我們在擴展中保留了對此類數組的引用。

使用真實的全局變量

真實全局變量是非線程保護的真實C全局變量。有時可能會需要它們。但是請記住主要規則：在處理請求時，不能安全地寫入此類全局變量。因此，通常在 PHP 中，我們需要此類變量并將其用作只讀變量。

請記住，在 PHP 生命周期的MINIT()或MSHUTDOWN()步驟中編寫真實全局變量是絕對安全的。但是不能在處理請求時給他們寫入值（但可以從他們那里讀取）。

因此，一個簡單的示例是你想要讀取環境值以對其進行處理。此外，初始化持久性的 zend_string并在之后處理某些請求時加以利用是很常見的。

這是介紹真實全局變量的修補示例，我們僅顯示與先前代碼的差異，而不顯示完整代碼：

static zend_string *more, *less;
static zend_ulong max = 100;

static void register_persistent_string(char *str, zend_string **result)
{
    *result = zend_string_init(str, strlen(str), 1);
    zend_string_hash_val(*result);

    GC_FLAGS(*result) |= IS_INTERNED;
}

static void pib_rnd_init(void)
{
    /* 重置當前分數 */
    PIB_G(cur_score) = 0;
    php_random_int(0, max, &PIB_G(rnd), 0);
}

PHP_MINIT_FUNCTION(pib)
{
    char *pib_max;

    register_persistent_string("more", &more);
    register_persistent_string("less", &less);

    if (pib_max = getenv("PIB_RAND_MAX")) {
        if (!strchr(pib_max, '-')) {
            max = ZEND_STRTOUL(pib_max, NULL, 10);
        }
    }

    return SUCCESS;
}

PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
{
    zend_string_release(more);
    zend_string_release(less);

    return SUCCESS;
}

PHP_FUNCTION(pib_guess)
{
    zend_long r;

    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
        return;
    }

    if (r == PIB_G(rnd)) {
        add_next_index_long(&PIB_G(scores), PIB_G(cur_score));
        pib_rnd_init();
        RETURN_TRUE;
    }

    PIB_G(cur_score)++;

    if (r < PIB_G(rnd)) {
        RETURN_STR(more);
    }

    RETURN_STR(less);
}

在這里我們創建了兩個 zend_string 變量 more 和 less。這些字符串不需要像以前一樣在使用時立即創建和銷毀。這些是不可變的字符串，只要保持不變，就可以分配一次并在需要的任何時間重復使用（即只讀）。我們在zend_string_init()中使用持久分配，在MINIT()中初始化這兩個字符串，我們現在預先計算其哈希值（而不是先執行第一個請求），并且我們告訴 zval 垃圾收集器，這些字符串已被扣留，因此它將永遠不會嘗試銷毀它們（但是，如果將它們用作寫操作（例如連接）的一部分，則可能需要復制它們）。顯然我們不會忘記在MSHUTDOWN()中銷毀這些字符串。

然后在MINIT()中我們探查一個PIB_RAND_MAX環境，并將其用作隨機數選擇的最大范圍值。由于我們使用無符號整數，并且我們知道strtoull()不會抱怨負數（因此將整數范圍包裹為符號不匹配），我們只是避免使用負數（經典的libc解決方法）。

關于什么是php的管理全局狀態問題的解答就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關注億速云行業資訊頻道了解更多相關知識。