PHP中有一些特殊的函数和方法,这些函数和方法相比普通方法的特殊之处在于: 用户代码通常不会主动调用,而是在特定的时机会被PHP自动调用。在PHP中通常以""打头的方法都作为魔术方法, 所以通常不要定义以""开头的函数或方法。例如:autoload()函数, 通常我们不会手动调用这个函数, 而如果在代码中访问某个未定义的方法, 如过已经定义了autoload()函数,此时PHP将会尝试调用autoload()函数, 例如在类的定义中如果定义了construct()方法,在初始化类的实例时将会调用这个方法, 同理还有__destuct()方法。
魔术函数和魔术方法
前面提到魔术函数和魔术方法的特殊之处在于这些方法(在这里把函数和方法统称方法)的调用时机是在某些特定的场景才会被触发,这些方法可以理解为一些事件监听方法, 在事件触发时才会执行。
魔术方法
根据前面的介绍, 魔术方法就是在类的某些场景下触发的一些监听方法。这些方法需要在类定义中进行定义,在存储上魔术方法自然存储于类中, 而类在PHP内部是一个**_zend_class_entry** 结构体,与普通方法一样,只不过这些类不是存储在类的函数表, 而是直接存储在类结构体中:
- 在**_zend_class_entry** 结构体中的存储位置不同;
- 由ZendVM自动分情境进行调用;
- 不是必须的,按需定义,自动调用 从以上三个方面可以发现,关于魔术变量的关键理解,主要集中在两个方面:一,定义在哪里; 二,如何判断其存在并进行调用。
首先,魔术变量的存储在 _zend_class_entry 中的代码如下:(完整的 _zend_class_entry 代码见本章 第一节 类的结构和实现)
struct _zend_class_entry {
...
//构造方法 __construct
union _zend_function *constructor;
//析构方法 __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;
...
}
这段代码明确的在对象内部定义了不同的指针来保存各种魔术变量。关于Zend VM对魔术方法的调用机制,由于每种方法的调用情境不同,笔者在这里也分开进行分析。
__construct
construct构造方法,在对象创建时被自动调用。与其它很多语言(如Java)不同的是,在PHP中,构造方法并没有使用”与类定义同名“的约定方式,而是单独用魔术方法来实现。 construct 方法的调用入口是new关键字对应的ZEND_NEW_SPEC_HANDLER函数。Zend VM在初始化对象的时候,使用了new关键字,对其OPCODE进行分析后,使用GDB可以得到下面的堆栈信息:
#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
上面的椎栈信息清晰显示了new关键的调用过程,可以发现new关键字对应了ZEND_NEW_SPEC_HANDLER的处理函数,在ZEND_NEW_SPEC_HANDLER中,Zend VM使用下面的代码来获取对象是否定义了 __construct 方法:
...
constructor = Z_OBJ_HT_P(object_zval)->get_constructor(object_zval TSRMLS_CC);
if (constructor == NULL){
...
} else {
...
}
//get_constructor的实现
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 { ...}
...
}
从上面的代码可以看出ZendVM通过读取zend_object->ce->constructor 的值来判断对象是不是定义的构造函数。
Z_OBJ_P(zval); Z_OBJ_P宏将一个zval类型变量构造为zend_object类型。
在判断了 __construct 魔术变量存在之后,ZEND_NEW_SPEC_HANDLER中对当前EX(called_scope)进行了重新赋值,使ZEND_VM_NEXT_OPCODE();将opline指针指向construct方法的op_array,开始执行 construct魔术方法
[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 是析构方法,运行于对象被显示销毁或者脚本关闭时,一般被用于释放占用的资源。__destruct 的调用涉及到垃圾回收机制,在第七章中会有更详尽的介绍。本文笔者只针对 __destruct 调用机制进行分析,其调用堆栈信息如下:
//省略部分内存地址信息后的堆栈:
#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 方法存在与否是在 zend_objects_destroy_object 函数中进行判断的。在脚本执行结果时,ZendVM在 php_request_shutdown 阶段会将对象池中的对象一一销毁,这时如果某对象定义了 __destruct 魔术方法,此方法便会被执行。
在 zend_objects_destroy_object 中,与 __construct 一样,ZendVM判断 zend_object->ce->destructor 是否为空,如果不为空,则调用 zend_call_method 执行 __destruct 析构方法。进入 __destruct 的方式与 __construct 不同的是,__destruct 的执行方式是由ZendVM直接调用 zend_call_function 来执行。
call与 callStatic
- __call :在对对象不存在的方法进行调用时自动执行;
- __callStatic :在对对象不存在的静态方法进行调用时自动执行; ** __call** 与 __callStatic 的调用机制几乎完全相同,关于函数的执行已经在上一章中提到,用户对函数的调用是由 zend_do_fcall_common_helper_SPEC() 方法进行处理的。
__call:
经过**[ZEND_DO_FCALL_BY_NAME_SPEC_HANDLER]-> [zend_do_fcall_common_helper_SPEC]-> [zend_std_call_user_call]-> [zend_call_method]->[zend_call_function] 调用,经过zend_do_fcall_common_helper_SPEC 的分发,最终使用zend_call_function 来执行 __call 。
__callStatic:
经过**[ZEND_DO_FCALL_BY_NAME_SPEC_HANDLER]-> [zend_do_fcall_common_helper_SPEC]-> [zend_std_callstatic_user_call]-> [zend_call_method]->[zend_call_function] 调用,经过zend_do_fcall_common_helper_SPEC 的分发,最终使用zend_call_function 来执行 __callStatic 。
其他魔术方法
PHP中还有很多种魔术方法,它们的处理方式基本与上面类似,运行时执行与否取决的判断根据,最终都是 _zend_class_entry 结构体中对应的指针是否为空。这里列出它们的底层实现函数:
魔术方法 | 对应处理函数 | 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 |
延迟绑定
在PHP手册中,对延迟绑定有以下定义。
从PHP 5.3.0开始,PHP增加了一个叫做后期静态绑定的功能,用于在继承范围内引用静态调用的类。 该功能从语言内部角度考虑被命名为“后期静态绑定”。 “后期绑定”的意思是说,static::不再被解析为定义当前方法所在的类,而是在实际运行时计算的。 也可以称之为”静态绑定“,因为它可以用于(但不限于)静态方法的调用。
延迟绑定的实现关键在于static关键字,如果以static调用静态方法,则在语法解析时:
function_call:
...//省略若干其它情况的函数调用
| 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, &$$, &$6, $4.u.opline_num, $4.u.opline_num TSRMLS_CC); zend_do_extended_fcall_end(TSRMLS_C);}
...//省略若干其它情况的函数调用
class_name:
T_STATIC { $$.op_type = IS_CONST; ZVAL_STRINGL(&$$.u.constant, "static", sizeof("static")-1, 1);}
如上所示,static将以第一个参数(class_name)传递给zend_do_begin_class_member_function_call函数。此时class_name的op_type字段为IS_CONST,但是通过zend_get_class_fetch_type获取此类的类型为ZEND_FETCH_CLASS_STATIC。这个类型作为操作的extended_value字段存在,此字段在后面执行获取类的中间代码ZEND_FETCH_CLASS(ZEND_FETCH_CLASS_SPEC_CONST_HANDLER)时,将作为第三个参数(fetch_type)传递给获取类名的最终执行函数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);
至于在后面如何执行,请查看下一小节: 第六节 PHP保留类及特殊类
下一节:在面向对象语言中,都会内置一些语言内置提供的基本功能类,比如JavaScript中的Array,Number等类,PHP中也有很多这种类,比如Directory,stdClass,Exception等类,同时一些标准扩展比如PDO等扩展中也会定义一些类,PHP中类是不允许重复定义的,所以在编写代码时不允许定义已经存在的类。