PHP 底层原理之类和对象

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对于PHPer来说,OOP是不可或缺的开发思维,但是你对php类和对象的底层实现又了解多少呢?本着知其然且知其所以然的思想,让我们一起来寻找答案~

类的底层实现可看作是之前我们讲过的变量、函数等的知识集合。所以想要理解更深入的同学最好查看下我之前的关于介绍变量、函数的文章

类的数据结构

不管是普通类还是抽象类或是接口,都存放到统一的结构体中,并且在生成中间代码时,会将此类添加到全局类列表中。当然,也是在此时,会通过类名判断该类是否已经存在,如果存在,则添加失败

struct _zend_class_entry { char type; // 和函数一样,类被拆分为两种类型:ZEND_INTERNAL_CLASS 内部类型和ZEND_USER_CLASS 用户自定义类型 char *name;// 类名称 zend_uint name_length; // 即sizeof(name) - 1 struct _zend_class_entry *parent; // 继承的父类 int refcount; // 引用数 zend_bool constants_updated; zend_uint ce_flags;	//类的类型,在编译阶段被区分是普通类,接口,抽象类 HashTable function_table; // 静态类方法和普通类方法存放集合 HashTable default_properties; // 默认属性存放集合 HashTable properties_info; // 属性信息存放集合 HashTable default_static_members;// 类本身所具有的静态变量存放集合 HashTable *static_members; // type == ZEND_USER_CLASS时,取&default_static_members; // type == ZEND_INTERAL_CLASS时,设为NULL HashTable constants_table; // 常量存放集合 struct _zend_function_entry *builtin_functions;// 方法定义入口	/* 魔术方法 */ //所有魔术方法单独存放,初始化时被设置为null union _zend_function *constructor; union _zend_function *destructor; 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 *__tostring; union _zend_function *serialize_func; union _zend_function *unserialize_func; zend_class_iterator_funcs iterator_funcs;// 迭代 /* 类句柄 */ zend_object_value (*create_object)(zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC); zend_object_iterator *(*get_iterator)(zend_class_entry *ce, zval *object, intby_ref TSRMLS_DC); /* 类声明的接口 */ int(*interface_gets_implemented)(zend_class_entry *iface, zend_class_entry *class_type TSRMLS_DC); /* 序列化回调函数指针 */ int(*serialize)(zval *object, unsignedchar**buffer, zend_uint *buf_len, zend_serialize_data *data TSRMLS_DC); int(*unserialize)(zval **object, zend_class_entry *ce, constunsignedchar*buf, zend_uint buf_len, zend_unserialize_data *data TSRMLS_DC); zend_class_entry **interfaces; // 类实现的接口 zend_uint num_interfaces; // 类实现的接口数 char *filename; // 类的存放文件地址 绝对地址 zend_uint line_start; // 类定义的开始行 zend_uint line_end; // 类定义的结束行 char *doc_comment; zend_uint doc_comment_len; struct _zend_module_entry *module; // 类所在的模块入口:EG(current_module)
};

由上面代码可以看出,类的成员变量、成员方法都是存放在各自的结构体中,而结构体的数据结构和之前讲解的变量和函数的数据结构一模一样,只不过编译后的成员变量和成员方法是存放在类结构体中而已

对象的生成

我们都知道,对象是new出来的,但是从底层来看,对象生成分为3步
第一步:根据类名去全局类列表内查找该类是否存在,如果存在,则获取存储类的变量
第二步:判断类是否是普通类(非抽象类或接口);如果是普通类则给需要创建的对象存放的zval容器分配内存,并设置容器类型为IS_OBJECT
第三步:执行对象初始化操作,将对象添加到全局对象列表(对象池)中

附上对象的数据结构:

typedef struct _zend_object { zend_class_entry *ce; //对象的类结构 HashTable *properties; //对象属性 HashTable *guards; /* protects from __get/__set ... recursion */
} zend_object;

获取和设置成员变量

获取成员变量:
第一步,获取对象的属性,从对象的properties查找是否存在与名称对应的属性,如果存在返回结果,如果不存在,转第二步
第二步,如果存在get魔术方法,则调用此方法获取变量,如果不存在,则报错

设置成员变量:
第一步,获取对象的属性,从对象的properties查找是否存在与名称对应的属性,如果存在且已有的值和需要设置的值相同,则不执行任何操作,否则执行变量赋值操作,如果不存在,转第二步
第二步,如果存在_set魔术方法,则调用此方法设置变量,如果不存在,转第三步
第三步,如果成员变量一直没有被设置过,则直接将此变量添加到对象的properties字段所在HashTable中。

总结

到今天为止,我们差不多已经将关于php的底层原理讲了一个遍了。当然,在这期间,不少同学跟我说,现在都已经逐渐开始使用php7了,你现在讲解的内容还是php5,会不会过时了?其实我讲解php5也是为讲php7作准备,php7毕竟是php5的延展,了解了php5之后,再去了解php7会更加容易些。而且php也是从php5开始才逐渐完善起来的,我们有必要了解下php5的内容。不过从下周开始,我们会开始从底层比较php7和php5的不同,敬请期待~

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