问世 20 多年的 PHP 还是最好的编程语言吗？

点击上方“CSDN”，选择“置顶公众号”关键时刻，第一时间送达！作者简介：Panda，一个热爱技术，喜欢刨根问底，热爱分享， 热爱开源的程序猿，活跃于开源社区，乐于分享交流。PHP 开源项目贡献者，对网络安全、PHP 内核、Nginx 内核、MySQL 有一些研究。本文来自作者在 GitChat 上分享 「2017 年 PHP 社区总结，2018 PHP 发展展望」主题内容。

一、2017 PHP 社区总结：回顾 PHP 语言本身的升级和变化首先一起回顾下 PHP 的发展史：PHP 作为 Web 开发领域性价比最高的语言，已经问世 20 多年了。

注：一个 Web 站点可以会使用多种语言作为它的开发语言，本文含有不少从鸟哥 PPT 里的截图，图片版权归鸟哥所有。
PHP 开始于 1994 年，最初产生于 Rasmus Lerdorf 的一个简单的想法，当时 Rasmus 用 C 语言写了一个应用程序，这个程序就是用来追踪和维护自己的个人主页的。
并且 Rasmus 对其又进行了扩展，使其可以应用于 web 表单还可以和数据库进行交互。就这样 PHP 的第一个版本就诞生了。Rasmus 称其为 “Personal Home Page/Forms Interpreter” 简称 PHP/FI。
用 Rasmus 自己的话说：起初并不想开发一门新的编程语言，但是随着 PHP/FI 的发展，渐渐的就不再受他的控制了。就这样一个开发团队行程了，并且在 1997 年的 11 月发布了第二个版本 PHP/FI 2。
再往后，Zeev Suraski 和 Andi Gutmans 两个人的出现，更是使得 PHP 的发展走向了一个新的里程碑。1997 年，两人重新写了 PHP 的解释器，形成了 PHP 的第三个版本 PHP3，也就是在此时正式名字由 PHP/FI 改为 PHP（Hypertext Preprocessor 超文本预处理器）。时隔一年，两人在 1998 年又重新写了 PHP 的核心代码，用了将近一年的时间，Zend 引擎在 1999 年诞生了。接着在 2000 年 5 月，带有第一代 zend 引擎的 PHP4 正式发布了。随后其发展进入了一个平缓的阶段，带有第一代 Zend 引擎的 PHP4 在 2008 年 8 月达到 4.4.9 以后就再没有进行后续开发，也没有任何的安全更新。我用的最早的一个 PHP4 的程序应该是 DEDECMS 了。这时 PHP 还是面向过程的编程方式。
在 2004 年 6 月份的时候，PHP 的发展到达了第二个里程碑。带有 Zend Engine II 的 PHP5 正式发布，在这 PHP5 中开始支持面向对象，而且性能明显增强。直到 2008 年很多程序都不再支持 PHP4 版本了，取而代之的是 PHP5。接着，下一个人物该出场了，他的出现使 PHP 从 5 又上升了一格成为了 PHP6。他的名字叫 Andrei Zmievski。当时 PHP5 发布以后，PHP 收到了各种各样的反馈，反馈的内容就是在 PHP 中缺少编码转换的支持。所以在 2005 年的时候，由 Andrei 领导在 PHP 中嵌入了 ICU 库。并且使文本字符串以 unicode-16 的方式呈现。这一举动，对于 PHP 本身以及用户的编码方式都产生了大的改变，所以 PHP6 应运而生了。虽说这一改变跨越很大，但是由于开发人员不能很好的理解所做的这些改变，并且向 unicode-16 编码（这一编码方式在 web 环境中很少被用到）转换会导致性能的下降，种种原因导致这一工程停滞下来。而且在 2009 年发布的 PHP5.3 还有 2010 年发布的 5.4 几乎涵盖了所有从 PHP6 移植来的功能。因此在 2010 年这项工程停止了，直到 2014 年也没有被人们所接受。在 2014-2015 年期间，PHP7 正式发布了。最初对于 PHP7 的这个版本是存在一些争议的，因为先前的 PHP6 并没有正式发布，就夭折了，所以直接到 7 这个版本并不是很合适。但是在一些学术论文还有书籍中已经引用了 PHP6 这个名称，所以说最终人们将其定位 7。对于 PHP7 其主要的目标就是通过重构 Zend 引擎，使 PHP 的性能更加的优化，同时保留语言的兼容性。由于是对其引擎的重构，因此 PHP7 的引擎目前已是第三代 Zend Engine 3。
今天 PHP7 已经正式发布，纵观其从诞生到发展壮大，有成功也有失败，而今天的成功又仅仅源于昨天的一个简单的想法。作为一名程序员，如果自己在现在的一个想法，多少年后也能产生如此大的成就，那岂是一个 “自豪” 所能表达的。类似的情况也发生在另一个人的身上，linux 的奠基者 linus。不管怎么说，作为一名 PHP 程序员，看到 PHP 今天的成绩自然感到高兴，自己也会在 PHP 的路上一直走下去，希望 PHP 的发展越来越好。1.PHP 7.0 的优化标量类型和返回类型声明（Scalar Type Declarations & Scalar Type Declarations）；
更多的 Error 变为可捕获的 Exception；
AST（Abstract Syntax Tree，抽象语法树）；
Native TLS（Native Thread local storage，原生线程本地存储）；
Zval 的改变。
PHP 的各种类型的变量，其实，真正存储的载体就是 Zval，它特点是海纳百川，有容乃大。从本质上看，它是 C 语言实现的一个结构体（struct）。对于写 PHP 的同学，可以将它粗略理解为是一个类似 array 数组的东西。PHP5 的 Zval，内存占据 24 个字节：

PHP7 的 Zval，内存占据 16 个字节：

Zval 从 24 个字节下降到 16 个字节，为什么会下降呢？这里需要补一点点的 C 语言基础，辅助不熟悉 C 的同学理解。struct 和 union（联合体）有点不同，Struct 的每一个成员变量要各自占据一块独立的内存空间，而 union 里的成员变量是共用一块内存空间。也就是说修改其中一个成员变量，公有空间就被修改了，其他成员变量的记录也就没有了。因此，虽然成员变量看起来多了不少，但是实际占据的内存空间却下降了。除此之外，还有被明显改变的特性，部分简单类型不再使用引用。Zval 结构图：

图中 Zval 的由 2 个 64bits（1 字节 =8bit，bit 是 “位”）组成，如果变量类型是 long、bealoon 这些长度不超过 64bit 的，则直接存储到 value 中，就没有下面的引用了。当变量类型是 array、objec、string 等超过 64bit 的，value 存储的就是一个指针，指向真实的存储结构地址。对于简单的变量类型来说，Zval 的存储变得非常简单和高效。不需要引用的类型：NULL、Boolean、Long、Double；需要引用的类型：String、Array、Object、Resource、Reference。（1）内部类型 zend_stringZend_string 是实际存储字符串的结构体，实际的内容会存储在 val（char，字符型）中，而 val 是一个 char 数组，长度为 1，方便成员变量占位）。

结构体最后一个成员变量采用 char 数组，而不是使用 char*，这里有一个小优化技巧，可以降低 CPU 的 cache miss。如果使用 char 数组，当 malloc 申请上述结构体内存，是申请在同一片区域的，通常是长度是 sizeof(_zend_string) + 实际 char 存储空间。但是，如果使用 char*，那个这个位置存储的只是一个指针，真实的存储又在另外一片独立的内存区域内。使用 char[1] 和 char* 的内存分配对比：

从逻辑实现的角度来看，两者其实也没有多大区别，效果很类似。而实际上，当这些内存块被载入到 CPU 的中，就显得非常不一样。前者因为是连续分配在一起的同一块内存，在 CPU 读取时，通常都可以一同获得（因为会在同一级缓存中）。而后者，因为是两块内存的数据，CPU 读取第一块内存的时候，很可能第二块内存数据不在同一级缓存中，使 CPU 不得不往 L2（二级缓存）以下寻找，甚至到内存区域查到想要的第二块内存数据。这里就会引起 CPU Cache Miss，而两者的耗时最高可以相差 100 倍。另外，在字符串复制的时候，采用引用赋值，zend_string 可以避免的内存拷贝。（2）PHP 数组的变化（HashTable 和 Zend Array）在编写 PHP 程序过程中，使用最频繁的类型莫过于数组，PHP5 的数组采用 HashTable 实现。如果用比较粗略的概括方式来说，它算是一个支持双向链表的 HashTable，不仅支持通过数组的 key 来做 hash 映射访问元素，也能通过 foreach 以访问双向链表的方式遍历数组元素。

这个图看起来很复杂，各种指针跳来跳去，当我们通过 key 值访问一个元素内容的时候，有时需要 3 次的指针跳跃才能找对需要的内容。而最重要的一点，就在于这些数组元素存储，都是分散在各个不同的内存区域的。同理可得，在 CPU 读取的时候，因为它们就很可能不在同一级缓存中，会导致 CPU 不得不到下级缓存甚至内存区域查找，也就是引起 CPU 缓存命中下降，进而增加更多的耗时。PHP7 的 Zend Array：

新版本的数组结构，非常简洁，让人眼前一亮。最大的特点是，整块的数组元素和 hash 映射表全部连接在一起，被分配在同一块内存内。如果是遍历一个整型的简单类型数组，效率会非常快，因为，数组元素（Bucket）本身是连续分配在同一块内存里，并且，数组元素的 zval 会把整型元素存储在内部，也不再有指针外链，全部数据都存储在当前内存区域内。当然，最重要的是，它能够避免 CPU Cache Miss（CPU 缓存命中率下降）。Zend Array 的变化：数组的 value 默认为 zval。
HashTable 的大小从 72 下降到 56 字节，减少 22%。
Buckets 的大小从 72 下降到 32 字节，减少 50%。
数组元素的 Buckets 的内存空间是一同分配的。
数组元素的 key（Bucket.key）指向 zend_string。
数组元素的 value 被嵌入到 Bucket 中。
降低 CPU Cache Miss。
（3）函数调用机制（Function Calling Convention）PHP7 改进了函数的调用机制，通过优化参数传递的环节，减少了一些指令，提高执行效率。PHP5 的函数调用机制：

图中，在 vm 栈中的指令 send_val 和 recv 参数的指令是相同，PHP7 通过减少这两条重复，来达到对函数调用机制的底层优化。PHP7 的函数调用机制：

通过宏定义和内联函数（inline），让编译器提前完成部分工作 C 语言的宏定义会被在预处理阶段（编译阶段）执行，提前将部分工作完成，无需在程序运行时分配内存。能够实现类似函数的功能，却没有函数调用的压栈、弹栈开销，效率会比较高。内联函数也类似，在预处理阶段，将程序中的函数替换为函数体，真实运行的程序执行到这里，就不会产生函数调用的开销。PHP7 在这方面做了不少的优化，将不少需要在运行阶段要执行的工作，放到了编译阶段。例如参数类型的判断（Parameters Parsing），因为这里涉及的都是固定的字符常量。因此，可以放到到编译阶段来完成，进而提升后续的执行效率。例如下图中处理传递参数类型的方式，从左边的写法，优化为右边宏的写法。

2. PHP7.1 的优化可空类型：主要用于参数类型声明和函数返回值声明；
list 的方括号简写： 我们知道在 PHP5.4 之前只能通过 array() 来定义数组，5.4 之后添加了 [] 的简化写法；
允许在 list 中指定 key；
void 返回类型：PHP7.0 添加了指定函数返回类型的特性，但是返回类型却不能指定为 void，7.1 的这个特性算是一个补充；
类常量属性设定；
多条件 catch；
详见 RFC 地址。
3. PHP7.2 的变化语法、函数方面更严格了，性能也有提升。详见 PHP 7 ChangeLog：https://wiki.php.net/rfc/deprecations_php_7_2。
PHP 的性能演进 (从 PHP5.0 到 PHP7.1 的性能全评测)：http://www.laruence.com/2016/12/18/3137.html。
PHP 周边优秀开源项目1. 框架篇目前最火热的 Laravel 类似 ROR 的语法，具有丰富的组件、活跃的社区、更多的语法糖；
然后就是由华人开发的 Yii 框架，Gii 生成代码；
还有国产的 ThinkPHP 快速上手；
还有 codeigniter 简洁方便，还有 Phalcon 是用 C 语言开发的框架，以 PHP 拓展的形式，性能强悍、功能强大。
2. 组件篇国产的 Swoole 重新定义 PHP，异步、高性能；
国产的 SeasLog  C 拓展高性能的 Log 组件；
在此强烈推荐大家看看 Symfony 这个框架解耦做到极致 , 每个模块都是一个组件 , 都可以单独拿出来使用；
大家应该会和微信开发打交道 强烈推荐 EasyWeChat 封装适度、简洁的 API ；
PHP-ml 是 PHP 的机器学习库，同时包含算法、交叉验证、神经网络、预处理、特征提取等。
3. 工具篇推荐 Composer，优秀的 PHP 包管理工具 , 有了它 , 你就可以把社区优秀的开源组件为自己所用；
Psysh，这是我经常使用的，调试验证小段代码信手拈来 !


Xdebug 断点调试利器 , 让 BUG 无处可逃；
Xhprof 专注于性能分析 , 找出你代码慢在哪里 , 持续优化  持续提高性能；
Deployer 项目部署工具 简单 快捷 ；
Piplint 新鲜出炉的  项目部署系统  国产  中文文档支持 ；
更多有趣的 PHP 组件可以关注这个项目 awesome-php。
4. 项目篇Fecshop ：基于 PHP Yii2 框架开发的一款优秀的开源电商系统，可持续发展的电商系统；
zentaopms ：国内市场市场占有率最高的项目管理 BUG 管理软件；
OpenCart ：国外电商适用的开源电商系统。
PHP 在 Web 生态中的变化一句话总结 PHP 在 Web 生态中的变化：更快更高更强。更快： 从 php5.6 到 php7.0 从 7.0 到 7.1 从 7.1 到 7.2 持续的让内核性能提高  压榨每一个字节  优化每一行代码；
更高：从 DedeCMS  帝国 CMS Discuz 老牌的 Web 系统  到现在的组件化   抽象程度更高了；
更强：从经典的 Web 开发  到现在 PHP-ML 机器学习  UI 桌面软件开发   PHP 更强了。
国内的 PHP 社区Laravel-Chain：不仅仅是 Laravel；
SF：有技术问题可以去提问；
V2EX：一个小而美的社区。
二、2018PHP 发展展望PHP 周边生态的发力编程语言最重要的生态，社区活跃则语言繁荣，社区衰落则语言式微，就好比水与鱼的关系。正在开发中的 libpkd => 拓展语言原生能力，构建运行时标准库，目前已经基于 Swoole 生态涌出很多优秀的框架。swoft-cloud 崭露头角的 PHP 微服务框架，可能是 PHP 社区的 Spring-Cloud；
SwooleDistributedSwooleDistributed 是一款 PHP 结合 swoole 扩展开发的开源高性能的服务器框架。 Swoole 打造底层基石 ,SD 构建上层应用 完美结合。
PHP 程序猿的努力随着开源的流行 越来越多的 PHPer 在贡献自己的一份力量  GitHub 上 PHP 的开源项目越来越多，例如 packagist 上的组件越来越丰富，而且 PHP 语言本身的性能也在不断提升，让 PHP 语言换发出新的生命力。参考资料PHP：https://secure.php.net/manual/zh/index.php
技术行者：http://hansionxu.blog.163.com/
风雪之隅：http://www.laruence.com/
声明：封面图为付费下载自视觉中国。
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