第五節魔術方法，延遲綁定及靜態成員 · 深入理解PHP內核

PHP中有一些特殊的函數和方法，這些函數和方法相比普通方法的特殊之處在于: 用戶代碼通常不會主動調用，而是在特定的時機會被PHP自動調用。在PHP中通常以"__"打頭的方法都作為魔術方法，所以通常不要定義以"__"開頭的函數或方法。例如:__autoload()函數，通常我們不會手動調用這個函數，而如果在代碼中訪問某個未定義的方法，如過已經定義了__autoload()函數，此時PHP將會嘗試調用__autoload()函數，例如在類的定義中如果定義了__construct()方法，在初始化類的實例時將會調用這個方法，同理還有__destuct()方法，詳細內容請參考[PHP手冊](http://php.net/manual/en/language.oop5.magic.php)。 ## 魔術函數和魔術方法[]() 前面提到魔術函數和魔術方法的特殊之處在于這些方法(在這里把函數和方法統稱方法)的調用時機是在某些特定的場景才會被觸發，這些方法可以理解為一些事件監聽方法，在事件觸發時才會執行。 ### 魔術方法[]() 根據前面的介紹，魔術方法就是在類的某些場景下觸發的一些監聽方法。這些方法需要在類定義中進行定義，在存儲上魔術方法自然存儲于類中，而類在PHP內部是一個**_zend_class_entry**結構體，與普通方法一樣，只不過這些類不是存儲在類的函數表，而是直接存儲在類結構體中: - 在**_zend_class_entry**結構體中的存儲位置不同; - 由ZendVM自動分情境進行調用; - 不是必須的，按需定義，自動調用從以上三個方面可以發現，關于魔術變量的關鍵理解，主要集中在兩個方面：**一，定義在哪里; 二，如何判斷其存在并進行調用。** 首先，魔術變量的存儲在**_zend_class_entry**中的代碼如下：（完整的**_zend_class_entry**代碼見本章第一節） struct _zend_class_entry { ... //構造方法 __construct union _zend_function *constructor; //析構方法 __destruct union _zend_function *destructor; //克隆方法 __clone 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 *__callstatic; union _zend_function *__tostring; //序列化 union _zend_function *serialize_func; //反序列化 union _zend_function *unserialize_func; ... } 這段代碼明確的在對象內部定義了不同的指針來保存各種魔術變量。關于Zend VM對魔術方法的調用機制，由于每種方法的調用情境不同，筆者在這里也分開進行分析。 #### __construct[]() __construct構造方法，在對象創建時被自動調用。與其它很多語言（如JAVA）不同的是，在PHP中，構造方法并沒有使用”與類定義同名“的約定方式，而是單獨用魔術方法來實現。**__construct**方法的調用入口是new關鍵字對應的ZEND_NEW_SPEC_HANDLER函數。Zend VM在初始化對象的時候，使用了new關鍵字，對其OPCODE進行分析后，使用GDB可以得到下面的堆棧信息： #0 ZEND_NEW_SPEC_HANDLER (execute_data=0x100d00080) at zend_vm_execute.h:461 #1 0x000000010041c1f0 in execute (op_array=0x100a1fd60) at zend_vm_execute.h:107 #2 0x00000001003e9394 in zend_execute_scripts (type=8, retval=0x0, file_count=3) at /Volumes/DEV/C/php-5.3.4/Zend/zend.c:1194 #3 0x0000000100368031 in php_execute_script (primary_file=0x7fff5fbff890) at /Volumes/DEV/C/php-5.3.4/main/main.c:2265 #4 0x00000001004d4b5c in main (argc=2, argv=0x7fff5fbffa30) at /Volumes/DEV/C/php-5.3.4/sapi/cli/php_cli.c:1193 上面的椎棧信息清晰顯示了new關鍵的調用過程，可以發現new關鍵字對應了ZEND_NEW_SPEC_HANDLER的處理函數，在ZEND_NEW_SPEC_HANDLER中，Zend VM使用下面的代碼來獲取對象是否定義了**__construct**方法： ... constructor = Z_OBJ_HT_P(object_zval)->get_constructor(object_zval TSRMLS_CC); if (constructor == NULL){ ... } else { ... } ? //get_constructor的實現 ZEND_API union _zend_function *zend_std_get_constructor(zval *object TSRMLS_DC) { zend_object *zobj = Z_OBJ_P(object); zend_function *constructor = zobj->ce->constructor; ? if(constructor){ ... } else { ...} ... } 從上面的代碼可以看出ZendVM通過讀取**zend_object->ce->constructor**的值來判斷對象是不是定義的構造函數。 > Z_OBJ_P(zval); Z_OBJ_P宏將一個zval類型變量構造為zend_object類型。在判斷了**__construct**魔術變量存在之后，ZEND_NEW_SPEC_HANDLER中對當前EX(called_scope)進行了重新賦值，使ZEND_VM_NEXT_OPCODE();將opline指針指向__construct方法的op_array，開始執行__construct魔術方法 [c] EX(object) = object_zval; EX(fbc) = constructor; EX(called_scope) = EX_T(opline->op1.u.var).class_entry; ZEND_VM_NEXT_OPCODE(); ### __destruct[]() **__destruct**是析構方法，運行于對象被顯示銷毀或者腳本關閉時，一般被用于釋放占用的資源。**__destruct**的調用涉及到垃圾回收機制，在第七章中會有更詳盡的介紹。本文筆者只針對**__destruct**調用機制進行分析，其調用堆棧信息如下： //省略部分內存地址信息后的堆棧： #0 zend_call_function () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_execute_API.c:767 #1 zend_call_method () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_interfaces.c:97 #2 zend_objects_destroy_object () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_objects.c:112 #3 zend_objects_store_del_ref_by_handle_ex () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_objects_API.c:206 #4 zend_objects_store_del_ref () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_objects_API.c:172 #5 _zval_dtor_func () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_variables.c:52 #6 _zval_dtor () at zend_variables.h:35 #7 _zval_ptr_dtor () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_execute_API.c:443 #8 _zval_ptr_dtor_wrapper () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_variables.c:189 #9 zend_hash_apply_deleter () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_hash.c:614 #10 zend_hash_reverse_apply () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_hash.c:763 #11 shutdown_destructors () at /..//php-5.3.4/Zend/zend_execute_API.c:226 #12 zend_call_destructors () at /..//php-5.3.4/Zend/zend.c:874 #13 php_request_shutdown () at /..//php-5.3.4/main/main.c:1587 #14 main () at /..//php-5.3.4/sapi/cli/php_cli.c:1374 **__destruct**方法存在與否是在**zend_objects_destroy_object**函數中進行判斷的。在腳本執行結果時，ZendVM在**php_request_shutdown**階段會將對象池中的對象一一銷毀，這時如果某對象定義了**__destruct**魔術方法，此方法便會被執行。在**zend_objects_destroy_object**中，與**__construct**一樣，ZendVM判斷**zend_object->ce->destructor**是否為空，如果不為空，則調用**zend_call_method**執行**__destruct**析構方法。進入**__destruct**的方式與**__construct**不同的是，**__destruct**的執行方式是由ZendVM直接調用**zend_call_function**來執行。 ### __call與__callStatic[]() - **__call**：在對對象不存在的方法進行調用時自動執行; - **__callStatic**：在對對象不存在的靜態方法進行調用時自動執行; **__call**與**__callStatic**的調用機制幾乎完全相同，關于函數的執行已經在上一章中提到，用戶對函數的調用是由**zend_do_fcall_common_helper_SPEC()**方法進行處理的。 #### __call：[]() 經過**[ZEND_DO_FCALL_BY_NAME_SPEC_HANDLER]-> [zend_do_fcall_common_helper_SPEC]-> [zend_std_call_user_call]-> [zend_call_method]->[zend_call_function]**調用，經過**zend_do_fcall_common_helper_SPEC**的分發，最終使用**zend_call_function**來執行**__call**。 #### __callStatic：[]() 經過**[ZEND_DO_FCALL_BY_NAME_SPEC_HANDLER]-> [zend_do_fcall_common_helper_SPEC]-> [zend_std_callstatic_user_call]-> [zend_call_method]->[zend_call_function]**調用，經過**zend_do_fcall_common_helper_SPEC**的分發，最終使用**zend_call_function**來執行**__callStatic**。 ### 其他魔術方法[]() PHP中還有很多種魔術方法，它們的處理方式基本與上面類似，運行時執行與否取決的判斷根據，最終都是**_zend_class_entry**結構體中對應的指針是否為空。這里列出它們的底層實現函數： | 魔術方法 | 對應處理函數 | 所在源文件 | |-----|-----|-----| | __set | zend_std_call_setter() | Zend/zend_object_handlers.c | | __get | zend_std_call_getter() | Zend/zend_object_handlers.c | | __isset | zend_std_call_issetter() | Zend/zend_object_handlers.c | | __unset | zend_std_call_unsetter() | Zend/zend_object_handlers.c | | __sleep | php_var_serialize_intern() | ext/standard/var.c | | __wakeup | php_var_unserialize() | ext/standard/var_unserializer.c | | __toString | zend_std_cast_object_tostring() | Zend/zend_object_handlers.c | | __invoke | ZEND_DO_FCALL_BY_NAME_SPEC_HANDLER() | Zend/zend_vm_execute.h | | __set_state | php_var_export_ex() | ext/standard/var.c | | __clone | ZEND_CLONE_SPEC_CV_HANDLER() | Zend/zend_vm_execute.h | ## 延遲綁定[]() 在PHP手冊中，對延遲綁定有以下定義。 > 從PHP 5.3.0開始，PHP增加了一個叫做后期靜態綁定的功能，用于在繼承范圍內引用靜態調用的類。該功能從語言內部角度考慮被命名為“后期靜態綁定”。 “后期綁定”的意思是說，static::不再被解析為定義當前方法所在的類，而是在實際運行時計算的。也可以稱之為”靜態綁定“，因為它可以用于（但不限于）靜態方法的調用。延遲綁定的實現關鍵在于static關鍵字，如果以static調用靜態方法，則在語法解析時: function_call: ...//省略若干其它情況的函數調用 | class_name T_PAAMAYIM_NEKUDOTAYIM T_STRING '(' { $4.u.opline_num = zend_do_begin_class_member_function_call(&$1, &$3 TSRMLS_CC); } function_call_parameter_list ')' { zend_do_end_function_call($4.u.opline_num?NULL:&$3, &$$, &$6, $4.u.opline_num, $4.u.opline_num TSRMLS_CC); zend_do_extended_fcall_end(TSRMLS_C);} ...//省略若干其它情況的函數調用 ? class_name: T_STATIC { $$.op_type = IS_CONST; ZVAL_STRINGL(&$$.u.constant, "static", sizeof("static")-1, 1);} 如上所示，static將以第一個參數(class_name)傳遞給zend_do_begin_class_member_function_call函數。此時class_name的op_type字段為IS_CONST，但是通過zend_get_class_fetch_type獲取此類的類型為ZEND_FETCH_CLASS_STATIC。這個類型作為操作的extended_value字段存在，此字段在后面執行獲取類的中間代碼ZEND_FETCH_CLASS（ZEND_FETCH_CLASS_SPEC_CONST_HANDLER）時，將作為第三個參數(fetch_type)傳遞給獲取類名的最終執行函數zend_fetch_class。 EX_T(opline->result.u.var).class_entry = zend_fetch_class(Z_STRVAL_P(class_name), Z_STRLEN_P(class_name), opline->extended_value TSRMLS_CC); 至于在后面如何執行，請查看下一小節：第六節 PHP保留類及特殊類