了解PHP7的革新与性能优化

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了解PHP7的革新与性能优化

　　PHP 7.0被号称为新一代的PHP，官方直接跳过了php 6版本(为什么跳过PHP6)，将在2015年10月发布。他的重要特性主要体现在性能方面，据称性能实现跨越式的大幅提升。

　　官方开发组对Zend引擎底层做了大量优化来提升PHP的性能。开发者声称其性能两倍于PHP 5。对PHP 7.0 RC2的测试显示，这一说法是精确的，其实还是保守估计。评测结果显示：PHP 7.0的速度是PHP 5.3～5.6的2～2.5倍，同时占用的内存更少。这次PHP7的革新一定会给Web服务带来更深刻的变化，它已经接近Facebook开发的PHP执行引擎HHVM，后者通过将PHP代码动态翻译成原生机器码而大幅提高速度。

　　除了性能的优化外，其中最值得一提的就是JIT了。

　　Just In Time(即时编译)是一种软件优化技术，指在运行时才会去编译字节码为机器码。从直觉出发，我们都很容易认为，机器码是计算机能够直接识别和执行的，比起Zend读取opcode逐条执行效率会更高。其中，HHVM(HipHop Virtual Machine，HHVM是一个Facebook开源的PHP虚拟机)就采用JIT，让他们的PHP性能测试提升了一个数量级，放出一个令人震惊的测试结果，也让我们直观地认为JIT是一项点石成金的强大技术。

　　在PHP5.5的代码里，因为并没有明显类型定义，只能靠类型推断。尽可能将可以推断出来的变量类型，定义出来，然后，结合类型推断，将非该类型的分支代码去掉，生成直接可执行的机器码。然而，类型推断不能推断出全部类型，在WordPress中，能够推断出来的类型信息只有不到30%，能够减少的分支代码有限。导致JIT以后，直接生成机器码，生成的ByteCodes太大，最终引起CPU缓存命中大幅度下降(CPU Cache Miss)。通过JIT，可以降低VM的开销，同时，通过指令优化，可以间接降低内存管理的开发，因为可以减少内存分配的次数。然而，对于真实的WordPress项目来说，CPU耗时只有25%在VM上，主要的问题和瓶颈实际上并不在VM上。

　　特别需要大家知道的是：做为业内知名的在线平台《慕课网》也已经发布了最新的PHP7.0新特性详解课程(http://www.imooc.com/view/438 Rango主讲)

　　PHP 7.0.0 RC 1 现已提供下载(https://downloads.php.net/ab/)，Windows 源代码和二进制提供在( windows.php.net/qa/)。

　　新增特性和改变

　　1. 标量类型和返回类型声明(Scalar Type Declarations & Scalar Type Declarations)

　　PHP语言一个非常重要的特点就是“弱类型”，它让PHP的程序变得非常容易编写，新手接触PHP能够快速上手，不过，它也伴随着一些争议。支持变量类型的定义，可以说是革新性质的变化，PHP开始以可选的方式支持类型定义。除此之外，还引入了一个开关指令declare(strict_type=1);，当这个指令一旦开启，将会强制当前文件下的程序遵循严格的函数传参类型和返回类型。

　　2. 更多的Error变为可捕获的Exception

　　PHP7实现了一个全局的throwable接口，原来的Exception和部分Error都实现了这个接口(interface)，以接口的方式定义了异常的继承结构。于是，PHP7中更多的Error变为可捕获的Exception返回给开发者，如果不进行捕获则为Error，如果捕获就变为一个可在程序内处理的Exception。这些可被捕获的Error通常都是不会对程序造成致命伤害的Error，例如函数不存。PHP7进一步方便开发者处理，让开发者对程序的掌控能力更强。因为在默认情况下，Error会直接导致程序中断，而PHP7则提供捕获并且处理的能力，让程序继续执行下去，为程序员提供更灵活的选择。

　　3. AST(Abstract Syntax Tree，抽象语法树)

　　AST在PHP编译过程作为一个中间件的角色，替换原来直接从解释器吐出opcode的方式，让解释器(parser)和编译器(compliler)解耦，可以减少一些Hack代码，同时，让实现更容易理解和可维护。

　　4. Native TLS(Native Thread local storage，原生线程本地存储)

　　PHP在多线程模式下(例如，Web服务器Apache的woker和event模式，就是多线程)，需要解决“线程安全”(TS，Thread Safe)的问题，因为线程是共享进程的内存空间的，所以每个线程本身需要通过某种方式，构建私有的空间来保存自己的私有数据，避免和其他线程相互污染。而PHP5采用的方式，就是维护一个全局大数组，为每一个线程分配一份独立的存储空间，线程通过各自拥有的key值来访问这个全局数据组。

　　而这个独有的key值在PHP5中需要传递给每一个需要用到全局变量的函数，PHP7认为这种传递的方式并不友好，并且存在一些问题。因而，尝试采用一个全局的线程特定变量来保存这个key值。

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