【PHP7源码分析】PHP7到底有多快，基准测试与特性分析告诉你
zagnix 2019-06-27
顺风车运营研发团队 王坤 发表至21CTO公众号（https://mp.weixin.qq.com/s/ph...）
PHP是一种跨平台开源语言，也是迄今为止最流行的Web开发语言，全球有超过80%的网站由 PHP 驱动。自1994年由Rasmus Lerdorf 创建以来已走过20多年，经历了6个大版本的更迭。下面就来了解PHP7带来的新特性。
2015年夏天，备受瞩目的PHP7发布了第一个Alpha版本。之后，经过大概3个 Beta 版本和8个RC 版本，2016年1月 PHP7正式发布。PHP7是PHP一个非常重要的版本，相对于PHP5.x 版本，有着非常大的革新，尤其是在性能方面。如果读者的网站是使用的 PHP5.x，那么使用PHP7后将几乎无成本的得到一倍的性能提升。感谢开发者！
1. PHP7到底有多快！
下面我们来测试下PHP7性能提升到底有多少。本地环境下以相同的编译参数分别安装PHP5.5.38、PHP7的第一个正式版本7.0.2和7.1.0版本，在CLI 模式下运行PHP 源码中的基准测试脚本。
（1）测试环境
本地搭建的vagrant虚拟机，操作系统CentOS7，单核CPU 2.00GHz，内存1GB。
（2）基准测试指标
q Time——执行时间，以秒为单位；
q ％rel, gain——相对于上一版本节省的执行时间；
q %abs, gain——与 PHP 5.5.38 相比脚本节省的执行时间。
测试结果如表1-1所示。
表1-1 测试结果
由上边的测试结果可以看出来，PHP7.1.0 的基准性能几乎是PHP5.5.38的3倍左右，开启了 opcache 的情况下更是达到了4.4倍之多，这是一个非常显著的提升，这些性能提升是如何做到的呢，本书后续的章节将一一介绍。
注意：这里的测试是纯 CPU 的基准测试，5次运行取平均值，不包括其他方面的测试，在实际的项目或者其他运行环境下可能有所差异。
2. PHP7炫目新特性
PHP7 除了在性能方面的极大提升，还添加了很多新的特性，如太空船操作符、标量类型声明、返回值的类型声明、全局的 throwable 接口、抽象语法树等，下边我们分别介绍。
（1）太空船操作符
太空船操作符用于比较两个表达式。例如，当 $a 小于、等于或大于 $b 时它分别返回 -1、0 或 1。比较的原则沿用 PHP 的常规比较规则进行。
<?php // 整数 echo 1 <=> 1; // 0 echo 1 <=> 2; // -1 echo 2 <=> 1; // 1 // 浮点数 echo 1.5 <=> 1.5; // 0 echo 1.5 <=> 2.5; // -1 echo 2.5 <=> 1.5; // 1 // 字符串 echo "a" <=>"a"; // 0 echo "a" <=>"b"; // -1 echo "b" <=>"a"; // 1
（2）标量类型声明和返回值的类型声明
PHP7 可以对下面几种类型的参数做声明：字符串(string)、整型 (int)、浮点型 (float) 以及布尔型 (bool)。注意参数类型声明不受制于默认模式和严格模式，都可以声明。默认模式下，当传入的参数不符合声明类型时，会首先尝试转换类型；而严格模式下，则直接报错。
例如下面的代码：
<?php
declare(strict_types=1); // strict_types=1表示开启严格模式
function sumOfInts(int ...$ints)
{
return array_sum($ints);
}
var_dump(sumOfInts(2, '3.1', 4.1));
// 运行结果：
// Fatal error: Uncaught TypeError:Argument 2 passed to sumOfInts() must be of the type integer, string given…当注释掉第二行代码，程序才可以正常运行——PHP 会首先尝试把 '3.1' 转为 int 型的 3，然后再执行（注：这里的类型转换仅受制于可转换的类型，例如不能把 'a' 转为 int 型）。但是当开启严格模式后，代码会直接报错。因为函数的参数被声明为 int 型，但是传入的参数中包含一个string型和一个float型。
我们修改上面代码，再来看下返回值类型限制的情况：
<?php
declare(strict_types=1);
function sumOfInts(int ...$ints) : int
{
return array_sum($ints);
}
var_dump(sumOfInts(2, 3, 4));
// 运行结果：
// int(9)这段代码我们额外声明了返回值的类型为int型。如果返回值的类型不是 int型，在默认模式下，PHP会首先尝试转换返回值的类型为 int型，如果不能转换则会直接报错。
PHP7.1 对函数返回值的声明做了扩充，可以定义其返回值为 void，无论是否开启严格模式，只要函数中有 return; 以外的其他 return 语句都会报错。
注：参数类型不可以是 void。
<?php
declare(strict_types=1);
function sumOfInts(int ...$ints) : void
{
// return array_sum($ints);
// return null;
return;
}
var_dump(sumOfInts(2, 3, 4));
// 运行结果：
// NULLPHP7.1.0 对参数类型和返回值类型还有进一步的支持，其类型可以是可空类型，在参数或返回值类型声明前边加上 “？”, 表示返回值要么是 null 要么是声明的类型：
<?php
declare(strict_types=1);
function test(?int $a): ?int
{
return $a;
}
var_dump(test(null)); // NULL
var_dump(test(1)); // 1
var_dump(test('a')); // ERROR（3）null合并操作符
在 PHP7 之前，我们会经常写这样的代码：
<?php $page = isset($_GET['page']) ?$_GET['page'] : 0;
PHP7 提供了一个新的语法糖 ??，如果变量存在且值不为NULL，它会返回自身的值，否则返回它的第二个操作数。我们可以这样改写代码：
<?php $page = $_GET['page'] ?? 0;
当代码中有连续的三元运算符的时候还可以像下边这样写：
<?php $page = $_GET['page'] ?? $_POST['page']?? 0;
看起来是不是简化了很多？
（4）常量数组
PHP7 之前是无法通过 define 来定义一个数组常量的，PHP7 支持了这个操作：
<?php
define('ANIMALS', [
'dog',
'cat',
'bird'
]);（5）namespace 批量导入
PHP7 之前如果要导入一个 namespace 下的多个 class ，我们需要这样写：
<?php use Space\ClassA; use Space\ClassB; use Space\ClassC as C;
在 PHP7 中支持批量导入：
<?php
use Space\{ClassA, ClassB, ClassC asC};（6）throwable 接口
在 PHP7 之前，如果代码中有语法错误，或者 fater error 时，程序会直接报错退出，但是在 PHP7 中有了改变。PHP7 实现了全局 throwable 接口，原来的 Exception 和部分 Error 实现了该接口。这种 Error 可以像 Exception 异常一样被第一个匹配的 try / catch 块捕获。如果没有匹配的 catch 块，则调用异常处理函数进行处理。如果尚未注册异常处理函数，则按照传统方式处理（Fatal Error）。
Error 类并非继承自 Exception 类，所以不能用 catch (Exception$e) { ... } 来捕获 Error。可以用 catch (Error $e) { ... }，或者通过注册异常处理函数（set_exception_handler()）来捕获 Error:
<?php
try {
undefindfunc();
} catch (Error $e) {
var_dump($e);
}
// or
set_exception_handler(function($e){
var_dump($e);
});
undefindfunc();（7）Closure::call()
在 PHP7 之前我们需要动态给一个对象添加方法时可以通过 Closure 来复制一个闭包对象绑定到一个 $this 对象和类作用域：
<?php
class Test {
private $num = 1;
}
$f = function() {
return $this->num + 1;
};
$test = $f->bindTo(new Test,'Test');
echo $test();
// 2在 PHP7 中新添加了 Closure::call()，可以通过 call 来暂时绑定一个闭包对象到 $this 对象并调用它：
<?php
class Test {
private $num = 1;
}
$f = function() {
return $this->num + 1;
};
echo $f->call(new Test);
// 2（8）intdiv 函数
PHP7 还增加了一个新的整除函数，代码中不需要再手动转一下了：
<?php // var_dump(intval(10 / 3)); var_dump(intdiv(10, 3));
（9）list 的方括号写法
我们知道可以通过 list 来实现解构赋值，如下：
<?php $arr = [1, 2, 3]; list($a, $b, $c) = $arr;
PHP7.1.0 对其做了进一步的优化，可以写成如下方式：
<?php $arr = [1, 2, 3]; [$a, $b, $c] = $arr;
注意：这里的 [] 并不是数组的意思，只是 list 的简略形式。
除了上文这些，PHP7 还有很多其他的改变和特性。例如 foreach 遍历数组不再修改内部指针、移除了 ASP 和 script PHP 标签、移除了$HTTP_RAW_POST_DATA、匿名类、类常量可见性等，读者可以自行尝试。
本文节选自《PHP 7底层设计与源码实现》
推荐理由：
- 滴滴出行专家联合撰写，PHP领域大咖夏绪宏、韩天峰、王晶、谢华亮（黑夜路人）、伍星联袂推荐
- 全面吃透PHP内核架构、核心实现与内存管理、词法与句法解析、Zend 虚拟机、函数及关键扩展等设计细节与源码实现
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