PHP沉思录

　　作者：左轻侯　本文发表于《程序员》5月号
　　是一个系列的第一篇，目前想到的其他一些主题是：
　　
　　SQL注入问题
　　事件模型
　　AOP模型
　　UI Framework的实现
　　Template机制
　　
　　
　　PHP沉思录
　　工作模型
　　PHP的工作模型非常特殊。从某种程度上说，PHP和ASP、ASP.NET、JSP/Servlet等流行的Web技术，有着本质上的区别。
　　以Java为例，Java在Web应用领域，有两种技术：Java Servlet和JSP（Java Server Page）。Java Servlet是一种特殊类型的Java程序，它通过实现相关接口，处理Web服务器发送过来的请求，完成相应的工作。JSP在形式上是一种类似于PHP的脚本，但是事实上，它最后也被编译成Servlet。也就是说，在Java解决方案中，JSP和Servlet是作为独立的Java应用程序执行的，它们在初始化之后就驻留内存，通过特定的接口和Web服务器通信，完成相应工作。除非被显式地重启，否则它们不会终止。因此，可以在JSP和Servlet中使用各种缓存技术，例如数据库连接池。
　　ASP.NET的机制与此类似。至于ASP，虽然也是一种解释型语言，但是仍然提供了Application对象来存放应用程序级的全局变量，它依托于ASP解释器在IIS中驻留的进程，在整个应用程序的生命期有效。
　　PHP却完全不是这样。作为一种纯解释型语言，PHP脚本在每次被解释时进行初始化，在解释完毕后终止运行。这种运行是互相独立的，每一次请求都会创建一个单独的进程或线程，来解释相应的页面文件。页面创建的变量和其他对象，都只在当前的页面内部可见，无法跨越页面访问。在终止运行后，页面中申请的、没有被代码显式释放的外部资源，包括内存、数据库连接、文件句柄、Socket连接等，都会被强行释放。
　　也就是说，PHP无法在语言级别直接访问跨越页面的变量，也无法创建驻留内存的对象。见下例：
　　
　　<?php
　　class StaticVarTester {
　　 public static $StaticVar = 0;
　　}
　　
　　function TestStaticVar() {
　　 StaticVarTester :: $StaticVar += 1;
　　 echo "StaticVarTester :: StaticVar = " . StaticVarTester :: $StaticVar;
　　}
　　
　　TestStaticVar();
　　echo "<br/>";
　　TestStaticVar();
　　?>
　　
　　 在这个例子中，定义了一个名为StaticVarTester的类，它仅有一个公共的静态成员$StaticVar，并被初始化为0。然后，在TestStaticVar()函数中，对StaticVarTester :: $StaticVar进行累加操作，并将它打印输出。
　　 熟悉Java或C++的开发者对这个例子应该并不陌生。$StaticVar作为StaticVarTester类的一个静态成员，只在类被装载时进行初始化，无论StaticVarTester类被实例化多少次，$StaticVar都只存在一个实例，而且不会被多次初始化。因此，当第一次调用TestStaticVar()函数时，$StaticVar进行了累加操作，值为1，并被保存。第二次调用TestStaticVar()函数，$StaticVar的值为2。
　　 打印出来的结果和我们预料的一样：
　　
　　StaticVarTester :: StaticVar = 1
　　StaticVarTester :: StaticVar = 2
　　
　　 但是，当浏览器刷新页面，再次执行这段代码时，不同的情况出现了。在Java或C++里面，$StaticVar的值会被保存并一直累加下去，我们将会看到如下的结果：
　　
　　StaticVarTester :: StaticVar = 3
　　StaticVarTester :: StaticVar = 4
　　…
　　
　　 但是在PHP中，由于上文叙及的机制，当前页面每次都解释时，都会执行一次程序初始化和终止的过程。也就是说，每次访问时，StaticVarTester都会被重新装载，而下列这行语句
　　
　　 public static $StaticVar = 0;
　　
　　 也会被重复执行。当页面执行完成后，所有的内存空间都会被回收，$StaticVar这个变量(连同整个StaticVarTester类)也就不复存在。因此，无论刷新页面多少次，$StaticVar变量都会回到起点：先被初始化为0，然后在TestStaticVar()函数调用中被累加。所以，我们看到的结果永远是这个：
　　
　　StaticVarTester :: StaticVar = 1
　　StaticVarTester :: StaticVar = 2
　　
　　PHP这种独特的工作模型的优势在于，基本上解决了令人头疼的资源泄漏问题。Web应用的特点是大量的、短时间的并发处理，对各种资源的申请和释放工作非常频繁，很容易导致泄漏。同时，大量的动态html脚本的存在，使得追踪和调试的工作都非常困难。PHP的运行机制，以一种非常简单的方式避免了这个问题，同时也避免了将程序员带入到繁琐的缓冲池和同步等问题中去。在实践中，基于PHP的应用往往比基于Java或.NET的应用更加稳定，不会出现由于某个页面的BUG而导致整个站点崩溃的问题。(相比之下，Java或.NET应用可能因为缓冲池崩溃或其他的非法操作，而导致整个站点崩溃。)后果是，即使PHP程序员水平不高，也无法写出使整个应用崩溃的代码。PHP脚本可以一次调用极多的资源，从而导致页面执行极为缓慢，但是执行完毕后所有的资源都会被释放，应用仍然不会崩溃。甚至即使执行了一个死循环，也会在30秒（默认时间）后因为超时而中止。从理论上来说，基于PHP的应用是不太可能崩溃的，因为它的运行机制决定它不存在常规的崩溃这个问题。在实践中，很多开发者也认为PHP是最稳定的Web应用。
　　但是，这种机制的缺点也非常明显。最直接的后果是，PHP在语言级别无法实现跨页面的缓冲机制。这种缓冲机制缺失造成的影响，可以分成两个方面：
　　一是对象的缓冲。如我们所知，很多设计模式都依赖于对象的缓冲机制，对于需要频繁应付大量并发的服务端软件更是如此。因此，对象缓冲的缺失，理论上会极大地降低速度。但是，由于PHP本身的定位和工作机制等原因，它在实际工作中的速度非常快。就作者自己的经验来看，在小型的Web应用中，PHP至少不比Java慢。在大型的应用中，为了榨干每一分硬件资源，即使PHP本身足够快，一个优秀的对象缓冲机制仍然是必要的。在这种情况下，可以使用第三方的内存缓冲软件，如Memcached。由于Memcached本身的优异特性（高性能，支持跨服务器的分布式存储，和PHP的无缝集成等），在大型的PHP应用中，Memcached几乎已经成为不可或缺的基础设施了。比起使用PHP语言自己实现对象缓冲来，这种第三方解决方案似乎更好一些。
　　二是数据库连接的缓冲。对MySQL，PHP提供了一种内置的数据库缓冲机制，使用起来非常简单，程序员需要做的只是用mysql_pconnect()代替mysql_connect()来打开数据库而已。PHP会自动回收被废弃的数据库连接，以供重复使用。具有讽刺意味的是，在实际应用中，这种持久性数据库连接往往会导致数据库连接的伪泄漏现象：在某个时间，并发的数据库连接过多，超过了MySQL的最大连接数，从而导致新的进程无法连接数据库。但是过一段时间，当并发数减少时，PHP会释放掉一些连接，网站又会恢复正常。出现这种现象的原因是，当使用pconnect时，Apache的httpd进程会不释放connect，而当Apache的httpd进程数超过了mysql的最大连接数时，就会出现无法连接的情况。因此，需要小心地调整Apache和Mysql的配置，以使Apache的httpd进程数不会超出MySQL的最大连接数。在某些情况下，一些有经验的PHP程序员宁可继续使用mysql_connect()，而不是mysql_pconnect()。
　　就作者所知，在PHP未来的roadmap中，对于工作模型这一部分，没有根本性的变动。这是PHP的缺点，也是PHP的优势，从本质上说，这就是PHP的独特之处。因此，我们很难期待PHP在近期内会对这一问题做出重大的改变。但是，在对待这个问题带来的一系列后果时，我们必须谨慎应对。
　　
　　数据库访问接口
　　 长期以来，PHP都缺乏一个象ADO或JDBC那样的统一的数据库访问接口。PHP在访问不同的数据库时，使用不同的专门API。例如，使用mysql_connect函数连接MySQL，使用ora_logon函数连接Oracle。平心而论，这种方式并没有象我们想象的那样麻烦。在真实项目中，把系统从一种数据库完全迁移到另一种数据库的要求是比较少见的，特别是对于LAMP这样的小型项目而言。而且，只要将访问数据库的代码进行了良好的封装，迁移的工作量也会较少。另外，使用专门API，在效率上多少会有一些优势。
　　 虽然如此，PHP的开发人员仍然在努力构建PHP的统一的数据库访问接口。从PHP 5.1开始，PHP的发行包内置了PDO（PHP Data Objects，PHP数据对象）。PDO具有如下特性：
　　
　　 统一的数据库访问接口。PDO为访问不同的数据库提供了统一的接口，并且能够通过切换数据库驱动程序，方便地支持各种流行的数据库。
　　 面向对象。PDO完全基于PHP 5的对象机制，因此区别于基于过程的专用API。
　　 高性能。PDO的底层用C编写，比起用纯PHP开发的其他类似解决方案，有更高的性能。
　　
　　一个典型的PDO应用如下例：
　　
　　$pdo = new PDO("mysql:host=localhost;dbname=justtest", " mysql_user ", " mysql_password");
　　$query = "SELECT id, username FROM userinfo ORDER BY ID";
　　foreach ($pdo->query($query) as $row) {
　　 echo $row['id']." | ".$row['username']."<br/>";
　　}
　　
　　但是，PDO还有一个更重要的问题没有解决，那就是对数据集的抽象。
　　无论是ADO还是JDBC，除了提供统一的数据库访问接口以外，也提供了对数据集的抽象。也就是说，在通过ADO/JDBC取回数据集结果以后，这些数据集以统一的格式被存放在RecordSet/RowSet对象中，业务逻辑代码只需要与数据集对象进行交互即可。对数据集进行抽象的直接后果，是彻底地分离了业务逻辑层和数据库访问层的代码，并且也在某种程度上起到了OR Mapping的效果。
　　自从ADO.NET出现后，数据集的抽象又有了一次不小的进步。和ADO相比，ADO.NET中的DataTable/DataSet类的主要新特性如下：
　　
　　 非连接性。在传统的ADO模型中，数据集需要占用一个数据库连接，直到所有工作完成。一旦连接被关闭，数据集的内容也就失效了。ADO.NET中的数据集是非连接的，也就是说，当连接被关闭后，数据集中的内容仍然保存。这种非连接性带来的直接后果是，数据库连接可以被最大限度地利用，因为一旦工作完成就可以将连接返回到数据库连接池中。（ADO也支持非连接的数据集，但是需要程序员自己实现，而ADO.NET的数据集在本质上就是非连接的。）
　　 自描述性。ADO.NET中的数据集是完全自我描述的，而且具有完备的metadata，其内容不但可以从任何特定的数据库生成，而且可以由代码动态生成。DataSet可以跟踪数据的变化，并完成相应的操作。
　　 互操作性。由于非连接性和自描述性，ADO.NET中的数据集可以非常方便地在网络之间进行传输。DataSet可以序列化/反序列化为XML或其他特定的格式。这样，DataSet不但可以用于同一平台的分布式网络环境，而且可以用于异构网络环境。
　　
　　Java从J2SE 5.0开始内置了CachedRowSet，其原理和ADO.NET的数据集类似。Borland开发的用于取代BDE的新一代数据库引擎dbExpress，其改进也与此类似。
　　与之对比，PHP中对数据集的支持显得非常原始。无论是传统的API还是PDO，取回的数据仅仅表现为数组，并且没有任何缓存机制。这意味着，在所有需要访问数据集的地方，都必须频繁地使用直接访问数据库的API。下面是一个使用mysql API的例子：
　　
　　$link = mysql_connect('localhost', 'mysql_user', 'mysql_password');
　　if (!$link) {
　　 die('Could not connect: ' . mysql_error());
　　}
　　mysql_select_db("justtest");
　　$result = mysql_query("SELECT id, username FROM userinfo ORDER BY ID");
　　while ($row = mysql_fetch_array($result)) {
　　 echo $row['id']." | ".$row['username']."<br/>";
　　}
　　mysql_close($link);
　　
　　 这样做的后果是业务逻辑和访问数据库的代码无法分离，在规模较大的系统中尤其严重。
　　 就作者所知，PHP官方没有提供支持抽象数据集的计划。但是，自己实现这样一个数据集并不是一件难事。作者参照ADO.NET的架构，使用纯PHP代码编写了一个规模非常小的数据抽象类库，姑且称之为MyPDO。MyPDO大约有1300行代码，在几个真实项目中工作得很好。由于篇幅所限，本文不列出它的所有代码，仅仅给出几个最主要的类的描述：
　　
　　 DataAdapter接口：定义了所有与数据库操作相关的方法。
　　 ConceptDataAdapter类：实现了DataAdapter，封装了访问特定数据库的代码。如MySqlDataAdapter。
　　 DataSet类：实现了自描述的抽象数据集，与具体数据库无关。可以自我跟踪数据的变化。
　　 SqlCommandBuilder类：可以跟据DataSet类的内容，自动实现Insert、Update、Delete等操作。
　　
　　下面是MyPDO的一个典型应用：
　　
　　 $Conn = new MySqlDataConnection(new ConnectionInfo("localhost", "mysql_username", "mysql_password", "justtest", "gbk"));
　　 $Da = $Conn->GetDataAdapter();
　　 $Da->SetSqlString("SELECT id, username FROM userinfo ORDER BY ID");
　　 $Ds = new DataSet();
　　 $Da->Fill($Ds);
　　 $Conn->Disconnect(); // 关闭数据库连接，但$Ds仍然保存数据内容
　　 echo $Ds; // 调用DataSet的__tostring()方法，格式化输出内容
　　
　　通过替换MySqlDataConnection，可以以最小的成本实现不同数据库之间的切换。
　　由于上文中讨论过的PHP的工作模型，通过MyPDO实现的缓存在性能上获得的好处有限。但是，在采用Memcached的解决方案中，MyPDO还是能够带来很大的便利。因为只有基于非连接方式的数据集，才可能在Memcached这样的内存池中被缓存。
　　另外，由于MyPDO中的DataSet是自描述的，内置了WriteToXml和ReadFromXml方式，它无需程序员编码就可以保存为XML或从XML中还原，在网络上甚至异构平台之间进行传输和识别。在电子商务领域中，这个特性是非常有用的。

PHP沉思录之二
作者:左轻侯
PME模型

在大规模的程序设计中，组件（component）已经成为一种非常流行的技术。常见的组件技术都基于PME模型，即属性（Property）、方法（Method）和事件（Event）。基于PME的组件技术可以方便地实现IoC（Inversion of Control，控制反转），是从IDE的plugin到应用服务器的“热发布”等许多技术的基础。
PHP从版本5开始，大大完善了对OO的支持，以前不能被应用的许多pattern现在都可以在PHP5中实现。因此，是否能够实现基于PHP的组件技术，也就成了一个值得讨论的问题。
下面对PHP对于PME模型的支持，逐一进行讨论：

 属性（Property）
PHP并不支持类似Delphi或者C#的property语法，但这并不是问题。Java也不支持property语法，但是通过getXXX()和setXXX()的命名约定，同样可以支持属性。PHP也可以通过这一方式来支持属性。但是，PHP提供了另一种也许更好的方法，那就是__set()和__get()方法。
在PHP中，每一个class都会自动继承__set()和__get()方法。它们的定义如下：

void __set ( string name, mixed value )
mixed __get ( string name )

这两个方法将在下列情况下被触发：当程序访问一个当前类没有显式定义的属性时。在这个时候，被访问的属性名称作为参数被传入相应的方法。任何类都可以重载__set()和__get()方法，以实现自己的功能。
如下例：

class PropertyTester {

public function __get($PropName) {
echo "Getting Property $PropNamen";
}

public function __set($PropName, $Value) {
echo "Setting Property $PropName to '$Value'n";
}
}

$Prop = new PropertyTester();
$Prop->Name;
$Prop->Name = "some string";

类PropertyTester重载了__set()和__get()方法，为了测试，仅仅将参数打印输出，没有做更多的工作。测试代码创建了PropertyTester类的实例，并试图读写它并不存在的一个属性Name。此时，__set()和__get()相继被调用，并打印出相关参数。它的输出结果如下：

Getting Property Name
Setting Property Name to 'some string'

基于这种机制，我们可以将属性的值放在一个private的List中，在读写属性时，通过重载__set()和__get()方法，读写List中的属性值。
但是，__set()和__get()方法的有趣之处远不止及。通过这两个方法，可以实现动态属性，也就是不在程序中显式定义，而是在运行时动态生成的属性。只要想想这种技术在OR Mapping中的作用就能够明白它的重要性了。配合__call()方法（用于实现动态方法，在下一节中详述），它能够取代丑陋的代码生成器（code generator）的大部分功能。

 方法（Method）
PHP对方法的支持比较简单，没有太多可以讨论的。值得一提的是，PHP从版本5开始支持类的静态方法（static method），这使得程序员再也不用无谓地增加许多全局函数了。

 事件（Event）
事件也许是PHP遇到的最复杂的问题。PHP并没有在语法层面提供对事件的支持，我们只能考虑通过别的途径来实现。因此，我们需要先对事件的概念和其他语言对事件的实现方式进行讨论。
事件模型可以简述如下：充当事件触发者的代码本身并不处理事件，而仅仅是在事件发生时，把程序控制权转交给事件的处理者，在事件处理完成后，再收回控制权。事件触发者本身并不知道事件将会被如何处理，在大多数情况下，事件触发者的代码要先于事件处理者的代码被完成。
在传统的面向过程的语言（例如C或者PASCAL）中，事件可以通过函数指针来实现。具体来说，事件触发者定义一个函数指针，这个函数指针可以在以后被指向某个处理事件的函数。在事件发生时，调用该函数指针指向的处理函数，并将事件的上下文作为参数传入。处理完成后，控制权再回到事件触发者。
在面向对象的语言中，方法指针（指向某个类的方法的指针）取代了函数指针。以Delphi为例，事件处理的例子如下：

type
TNotifyEvent = procedure(Sender: TObject) of object;
TMainForm = class(TForm)
procedure ButtonClick(Sender: TObject);
…
End;
Var
MainForm: TMainForm;
OnClick: TNotifyEvent;
…

可以看出，TNotifyEvent被定义为所谓的过程类型（Procedural Type），事实上就是一个方法指针。TMainForm的ButtonClick方法是一个事件处理者，符合TNotifyEvent的签名。OnClick是一个事件触发者。在实际使用时，通过如下代码：

OnClick := MainForm.ButtonClick;

将MainForm.ButtonClick方法绑定到了OnClick事件。当OnClick事件触发时，MainForm.ButtonClick方法将被调用，并且将Sender(触发事件的组件对象)作为参数传入。
回到PHP，由于PHP不支持指针，因此无法使用函数指针这一技术。但是，PHP支持所谓的“函数变量”，可以把函数赋予某个变量，其作用类似于函数指针。如下例：

function EventHandler($Sender) {
echo "Calling EventHandler(), arv = $Sendern";
}

$Func = 'EventHandler';
$Func('Sender Name');

由于PHP是一种动态语言，变量可以为任何类型，所以无须先定义函数指针的类型作为事件的签名。直接定义了一个函数EventHandler作为事件处理者，然后将它赋予变量$Func（注意直接使用了字符串形式的函数名），最后触发该事件，并将一个字符串“Sender Name”传给它作为参数。输出的结果是：

Calling EventHandler(), arv = Sender Name

同样地，PHP也提供了类似方法指针的机制。如下例：

Class EventHandler {

public function DoEvent($Sender) {
echo "Calling EventHandler.DoEvent(), arg = $Sendern";
}
}

$EventHanler = new EventHandler();
$HandlerObject = $EventHanler;
$Method = 'DoEvent';
$HandlerObject->$Method('Sender Name');

由于PHP中没有能够直接引用对象方法的变量，因此需要使用两个变量来间接实现：$HandlerObject指向对象，$Method指向对象方法。通过$HandlerObject->$Method方式的调用，可以动态地指向任何对象方法。
为了使代码更加优雅和更适合复用，可以定义一个专门的类NotifyEvent，并使用一段新的调用代码：

final class NotifyEvent {

private $HandlerObject;
private $Method;

public function __construct($HandlerObject, $Method) {
$this->HandlerObject = $HandlerObject;
$this->Method = $Method;
}

public function Call($Sender) {
$Method = $this->Method;
$this->HandlerObject->$Method($Sender);
}
}

$EventHanler = new EventHandler();
$NotifyEvent = new NotifyEvent($EventHanler, 'DoEvent');
$NotifyEvent->Call('Sender Name');

NotifyEvent类定义了两个私有变量$HandlerObject和$Method，分别指向事件处理者对象和处理方法。在构造函数中对这两个变量赋值，再通过Call方法来调用。
熟悉C#的读者可以发现，NotifyEvent类与C#中的Delegate十分类似。Delegate超过NotifyEvent的地方在于支持多播（Multicast），也就是一个事件可以绑定多个事件处理者。只要事件触发者自己维护一个NotifyEvent对象数组，支持多播也不是一件难事。
至此，PHP对事件的支持已经得到了比较圆满的解决。但是，人的求知欲是无穷无尽的。还有没有可能通过其他的方式来实现事件呢？
除了方法指针，接口（interface）也可以用于实现事件。在Java中，这种技术被广泛应用。其核心思想是，将事件处理者的处理函数定义抽象为一个接口（相当于函数指针的签名），事件触发者针对这个接口编程，事件处理者则实现这个接口。这种方式的好处在于，不需要语言支持函数指针或方法指针，让代码显得更加清晰和优雅，缺陷在于，实现同一种功能，要使用更多的代码。如下例：

interface IEventHandler {
public function DoEvent($Sender, $Arg);
}

class EventHanlerAdapter implements IEventHandler {

public function DoEvent($Sender, $Arg) {
echo "Calling EventHanlerAdapter.DoEvent(), Sender = $Sender, arg = $Argn";
}
}

class EventRaiser {

private $EventHanlerVar;

public function __construct($EventHanlerAdapter) {
$this->EventHanlerVar = $EventHanlerAdapter;
}

public function RaiseEvent() {
if ($this->EventHanlerVar != null) {
$this->EventHanlerVar->DoEvent($this, 'some string');
}
}

public function __tostring() {
return 'Object EventRaier';
}

}

$EventHanlerAdapter = new EventHanlerAdapter();
$EventRaiser = new EventRaiser($EventHanlerAdapter);
$EventRaiser->RaiseEvent();

首先定义了一个接口IEventHandler，它包含了方法的签名。EventHanlerAdapter类作为事件处理者，实现了这个接口，并提供了相应的处理方法。EventRaiser类作为事件触发者，针对$EventHanlerVar变量（它应该是IEventHandler接口类型，但是在PHP中不用显式定义）编码。在实际应用中，将EventHanlerAdapter的实例作为参数赋予传给EventRaiser类的构造函数，当事件发生时，相应的处理方法将被调用。输出结果如下：

Calling EventHanlerAdapter.DoEvent(), Sender = Object EventRaier, arg = some string

最后，让我们回到现实世界中来。虽然我们用PHP完整地实现了PME模型，但是这到底有什么用呢？毕竟，我们不会用PHP去编写IDE，也不会用它编写应用服务器。回答是，基于PME模型的组件技术可以实现更加方便和更大规模的代码复用。在基于PHP的应用系统中，虽然插件已经被广泛使用，但是通过组件技术可以实现功能更强大、更加规范和更容易维护的插件。此外，组件技术在实现一些大的Framework(例如，针对Web UI的Framework)时，也是不可或缺的。

发重复了

[ 本帖最后由 okjoyel 于 2009-3-31 22:23 编辑 ]

　　PHP沉思录之三：Smarty
　　左轻侯
　　2007.8.11
　　
　　 在任何Web应用中，如何将程序代码和界面设计，或者说，将逻辑层和表现层分离开来，都会是一个问题。对于PHP这种类型的嵌入网页的脚本语言，这一问题尤其突出。在新手编写的代码中，把访问数据库的代码和操纵HTML元素的代码写在同一个页面里，是很常见的情况。为了避免这一问题，开发者倾向于将涉及业务逻辑的代码封装在某些单独的库文件中，再在负责显示界面的文件中将它们include进来。但是，这仍然无法避免在显示界面的文件中包含大量的PHP代码。究其所以然，是因为除了涉及业务逻辑的代码以外，即使仅仅在显示层，也往往涉及到复杂的显示逻辑。在一个典型的显示页面中，程序需要先包含所有必需的库文件，初始化上下文环境，创建相关业务逻辑对象（假如数据库访问代码已经被业务逻辑对象封装，可以节省数据库相关的代码），最后在HTML的空隙中把对象格式化为HTML元素进行显示。于是我们看到了无数这样的页面，在第一行HTML开始之前，就已经包含了数十行甚至更多的PHP代码，在HTML的内部，仍然充满了各种各样的PHP代码。因此，PHP代码和HTML代码搅和在一块的问题仍然无法解决，对HTML的修改仍然可能导致整个PHP程序崩溃。更加麻烦的是，这种不清晰的结构妨碍了PHP应用在规模上的进一步扩张。
　　 为了解决这一问题，模板（template）技术应运而生。模板技术的基本原理是，通过一个解析器（parser），读取指定的模板文件（包含了某些特定标签的HTML文件），将这些标签替换为相关的PHP变量，再输出为标准的HTML。通过这种方式，不但分离了业务逻辑层和表现层，而且也尽可能地分离了显示逻辑和HTML代码。通过替换不同的模板文件，可以方便地生成各种格式的输出，例如HTML，XML，WML，后期稍加处理甚至可以生成PDF和Flash。早期较为著名的PHP模板引擎有PHPLib中的Template和FastTemplate。
　　 但是，模板技术也有其先天的缺陷。
　　
　　 无法彻底分离逻辑。显示逻辑和HTML代码很难通过简单的标签替换，实现彻底的分离。例如，遍历并显示一个数组，在PHP中可以用简单的foreach语句实现，但是使用模板时，就需要进行对整个模板文件进行多次替换操作，造成效率的极大降低；或者根据不同的数据值显示不同的格式，如果模板文件完全不包含PHP代码，那么将很难做到这一点。
　　 解析导致的性能损失。由于每次PHP页面被访问时，解析器都必须对模板文件进行替换操作，无疑会降低PHP应用的性能。尤其在多次的替换操作时更是如此。因此，不使用模板比使用模板往往更加快速，这也是许多PHP程序员摒弃模板技术的原因之一。
　　
　　在经过数年的发展之后，“编译型”的模板技术渐渐占据了主流。所谓“编译型”，是指解析器读取模板文件以后，并不直接生成静态HTML，而是“编译”成一个新的PHP文件，并将它保存起来。以后访问该页面时，模板引擎会直接执行“编译”后的PHP文件。Smarty是这种模板引擎的代表。
　　 针对以上的两个问题，Smarty作了如下处理：
　　
　　 独立语法。Smarty实现了一套自己的语法，这套语法不但支持变量替换和简单的判断，而且支持循环，修饰符（modifier），内置了很多功能强大的函数，而且还支持自定义函数。这套系统保证Smarty能够完全独立地处理显示输出，无须再和PHP有什么瓜葛。事实上，在Smarty模板中，是不可以直接使用PHP代码的（通过显式定义可以使用），这也是一种强制分离逻辑层和表现层的方式。(理论上来说，Smarty的模板文件也可以应用于其它语言。)但是，这种解决方式也受到了指责，因为Smarty的语法过于强大，几乎变成了一门新的语言，指责者认为，这反而增加了复杂性。但是，根据作者的实际经验，Smarty的语法不但非常简单直观，而且只需要掌握一些最初级的语法，就足可以应付绝大多数的应用。即使是不懂编程的网页设计师，也很容易就能够掌握。
　　 编译机制。Smarty的“编译”机制，节省了用于反复解析模板文件的时间，极大地提高了速度。由于“编译”后生成的是标准的PHP文件，因此从理论上来说，执行的速度不会低于没有模板的PHP应用的速度。在一些和解析型模板引擎进行的对比测试中，Smarty在第一次访问时落后，但是在以后的访问中速度远远超出竞争对手。而且，这种编译过程是智能的，在模板文件的内容被改变后，Smarty会自动重新编译，因此对于开发者来说，编译过程完全无需人工干预。另外，如果你愿意的话，生成的PHP文件还可以方便地应用于Zend Accelerator这样的工具，进行二次编译。
　　
　　除此之外，Smarty还拥有其他一些优秀的特性：
　　
　　 缓存机制。由于实现了编译机制，在接收到对某个模板文件的访问请求时，Smarty会自动将它重定向到编译后的PHP文件。但是，这也意味着，Smarty也可以将它重定向到任何其他的文件——例如静态的HTML文件。在此基础之上，Smarty实现了自己的基于页面的缓存机制。Smarty能够将编译后的PHP文件产生的结果——静态HTML——保存起来，将重复发送的请求直接重定向给它，这意味着对于第一次之后的请求，不需要执行任何PHP代码（Smarty本身的代码当然除外）。对于不需要频繁更新的页面（我们知道这种网页往往在整个网站中占大多数），通过这种缓存机制获取的性能提升是惊人的。而且，由于它是在页面级实现的，因此完全无须涉及到复杂的对象级缓存问题，保持了逻辑上的简单性。
　　 可配置性。Smarty在开发之初就将高度的可配置性作为自己的一个设计目标。它本身以100%的PHP编写，以源代码的方式发行，只需要将Smarty简单地拷贝到你的文件路径中，就可以使用了。Smarty的各项配置变量，都可以通过修改config文件或者手动编码进行定制。例如，Smarty默认的定界符是花括号（{}），但是这往往和Javascript以及CSS中的花括号冲突。为了解决这一问题，可以简单地将默认定界符修改为其他的字符（例如ASP风格的“<%”和“%>”）。
　　 可扩展性。Smart的实现基于面向对象的架构，并且提供了插件机制，非常便于用户修改和扩展其默认的认为。当然，你也可以直接修改它的源代码来达到目的。（对于基于脚本语言的开源应用来说，这是非常惬意的，因为你甚至不需要重新编译。）
　　
　　让我们来看一个最简单的Smarty应用。这个应用包括两个文件：
　　
　　TestSmarty.php 调用Smarty类库，初始化变量，并解析相应的模板文件
　　TestSmarty.tpl 模板文件，其实就是包含了Smarty标签的HTML，放在指定的模板目录下，默认是./templates
　　
　　 TestSmarty.php的内容如下：
　　
　　<?php
　　include_once("./smarty/Smarty.class.php");
　　
　　$Smarty = new Smarty();
　　$Smarty->assign("HelloStr", "Hello, world");
　　$Smarty->display("TestSmarty.tpl");
　　?>
　　
　　 这个文件的内容非常简单，任何有过PHP经验的程序员都应该能够理解：首先将Smarty类库所在的文件include进来，然后创建一个新的Smarty对象，并对HelloStr变量进行赋值，最后解析TestSmarty.tpl文件。
　　 TestSmarty.php的内容如下：
　　
　　This is a string from Smarty: {$HelloStr}
　　
　　 解析的结果为：
　　
　　This is a string from Smarty: Hello, world
　　
　　 此时检查存放编译后的PHP文件的子目录（默认是./templates_c）,可以找到一个名叫%%65^650^65099D8B%%TestSmarty.tpl.php的文件，内容如下：
　　
　　<?php /* Smarty version 2.6.18, created on 2007-08-12 03:04:56
　　 compiled from TestSmarty.tpl */ ?>
　　This is a string from Smarty: <?php echo $this->_tpl_vars['HelloStr']; ?>
　　
　　 这就是Smarty引擎编译生成的结果。
　　 为了启用缓存，可以在TestSmarty.php文件中加入这么一行（当然必须在display方法之前）：
　　
　　$Smarty->caching = 1;
　　
　　 重新访问该页面，然后检查存放缓存文件的子目录（默认是./cache），可以找到一个名叫%%65^650^65099D8B%%TestSmarty.tpl的文件，内容如下：
　　
　　136
　　a:4:{s:8:"template";a:1:{s:14:"TestSmarty.tpl";b:1;}s:9:"timestamp";i:1186888266;s:7:"expires";i:1186891866;s:13:"cache_serials";a:0:{}}This is a string from Smarty: Hello, world
　　
　　 这就是生成的缓存文件，在静态的HTML文件之前，包含了已经序列化的PHP信息。虽然这些信息无法被直接阅读，但是多少还是能够猜测出来：模板的子目录，模板文件名，时间戳，生存期（过期时间），等等。如果读者有兴趣研究它们的详细定义，可以阅读Smarty的源代码。
　　 注意，上述信息中包含了一项：生存期，即当前缓存在多长时间以后过期。Smarty默认的生存期是1小时，即3600秒。可以通过修改Smarty属性来设置生命期，代码如下：
　　
　　$Smarty->cache_lifetime = 1800;
　　
　　 时间单位是秒，设置为1800表示当前缓存半小时后过期。
　　 Smarty还支持为同一个模板创建多个缓存实例，这在实际应用中是非常常见的。举例来说，假设某个博客系统中，显示article的页面为Article.php，对应的模板文件为Article.tpl。但是，article页面的内容根据不同的article ID而不同，因此，必须为同一个页面创建不同的缓存实例。Smarty可以轻松做到这一点：
　　
　　$Smarty->display("Article.tpl", $ArticleId);
　　
　　 只要将一个唯一标识符（在这个例子中是article的ID）作为第二个参数传给display方法，Smarty就会自动完成一切。
　　
　　 Smarty出现的时间虽然较老牌的PHPLib Template和FastTemplate为晚，但是发展非常迅速，而且已经成为PHP的官方子项目，拥有二级域名http://smarty.php.net/。正如它的官方站点上所说，与其说Smarty是一个模板引擎，不如说它是一个表现层的Framework。这句话极为重要。
　　 作者个人认为，Smarty诞生和逐渐取得主流地位的意义，不仅仅是提供了一个优秀的模板引擎，而是表示PHP在解决更大规模的应用上迈出了坚实的一步。如果说Java是一开始就将解决大规模应用作为自己的设计目标的话，那么PHP就是在开源社区的推动下，在不断的改进中逐渐接近这一目标。当一个PHP应用采用了Smarty这样优秀和成熟的表现层解决方案，以及其他一些类似的技术（例如好的ORM解决方案）以后，它能够解决的问题的规模就比过去大得多了。通过这些现象，我们可以看到，PHP，或者说LAMP，正在以稳健而持续的步伐，向企业级应用迈进。

　　PHP沉思录之四：Zend Framework
　　左轻侯
　　2007.11.11
　　
　　 从理论上来说，PHP是一种通用的动态语言，它可以替代Perl实现通用的脚本，甚至可以创建客户端GUI程序(通过GTK+)。但是，在实际应用中，PHP在绝大多数情况下都被用来开发Web应用。即使在Java和.NET这样有软件业界巨头支持的重量级竞争对手面前，出身草莽的PHP也毫不逊色，尤其是在应用最为广泛的轻量级web开发领域，PHP一直牢牢占据着领先的位置。在这一领域参与竞争的其他语言，例如Python和Perl，虽然各具特色，但是仍然无法撼动PHP的地位。PHP是当之无愧的“Web开发第一语言”，而且似乎没有什么能对它构成挑战。随着web应用在软件界的地位越来越重要，PHP也逐渐从脚本小子手中的玩具，转变成重要的工业语言，并获得了IBM这样的巨人的支持。
　　 但是，就在近两三年，一种新的Web开发解决方案的迅速崛起，震动了整个业界，让PHP开始感到王座不稳。这个解决方案，当然就是Ruby on Rails。
　　 本文无意对PHP和Ruby这两种语言进行全面的比较（虽然这的确是一个非常有意思的话题）。无论读者对Ruby和ROR持什么看法，有一点却是不争的事实：Ruby作为一种新的语言，虽然极具特色，但是并没有得到业界的普遍接受；只有在ROR诞生以后，以其惊人的生产力征服了无数开发者，Ruby这才一飞冲天。也就是说，Ruby至于在很大程度上是依靠ROR这个框架，才能起迅速崛起。
　　 对于感到严重威胁的PHP社区，如果要对Ruby进行有效的反击，这似乎是一条可行的道路：基于PHP语言，实现一个新的web开发框架，能够达到甚至超过ROR那样的生产力。这既是对Ruby的反击，其实也是PHP自身发展的必然结果。因为PHP在其发展过程中，早已经出现了数十个各种各样的框架，只是尚没有一个能具有ROR那样的生产力和影响力。
　　 但是，实现这样一个框架，也面临着不少的问题：
　　
　　 PHP语言本身能否完成这一任务？PHP原本只是用于快速解决web应用的简单脚本，虽然经过不断的发展，已经具有了许多高级的语言特征，但是是否能够实现象ROR那样精巧和强大的框架，能够达到ROR那样的生产力？
　　 PHP社群能否接受这样一个框架？PHP的使用者，大多数是脚本小子出身，习惯于快速、敏捷、直观的开发方式，对于重量级的框架，未必能够普遍认同。
　　
　　 无论这些问题的答案如何，重要的是，有人这么做了。Zend Framework就是这一思路的结果。
　　 如上所述，Zend Framework就是这样一个完全基于PHP语言的、向ROR学习的、针对web应用开发的框架。与其它同类的框架相比，Zend Framework有两个特点让它显得与众不同：
　　
　　 Zend Framework由Zend公司开发，因此它是一个“官方的”框架。众所周知，Zend公司是PHP编译器的维护者，也是Zend Optimizer、Zend Studio等一系列PHP相关产品的拥有者。由于这一关系，Zend Framework虽然没有被内置到PHP发行包中，但也算得上PHP的官方解决方案了。（顺便说句题外话，Zend公司最近发布了Zend Studio for Eclipse的beta版本，有兴趣的读者不妨尝试一下。）
　　 Zend Framework跟ROR实在太象了。和ROR一样，Zend Framework使用了同样的Front Controller模式，同样的Model/Controller/View模型，同样的ORM思路，甚至连命名规则都十分相似。当然了，Zend Framework跟ROR的不同之处还是很多的，至于底层的实现细节，肯定区别更大。但是，不管是有意还是无意（好吧，我承认“无意”绝对不可能做成这样），Zend Framework的实现思路和ROR是非常相似的。
　　
　　这是一个典型的Zend Framework应用的目录：
　　
　　/root
　　/application
　　/controllers
　　/models
　　/views
　　/filters
　　/helpers
　　/scripts
　　/library
　　/public
　　/images
　　/scripts
　　/styles
　　
　　 其中，library目录下存放的是Zend Framework所有的库文件，如果还有其他第三方的库文件，也可以存放在这里。Public目录是唯一一个可以通过web方式直接访问的目录，但它并不存放php文件，只存放CSS、JavaScript脚本、图片等静态文件。Application目录中存放着实现应用逻辑的所有PHP文件，它又拥有三个子目录：controllers、models、views。顾名思义，它们分别用于存放控制器/模型/视图的相应PHP文件。
　　 Zend Framework实现了Front Controller模式，这意味着，所有的http请求都会被转发到同一个入口，然后再路由到相应的控制器。这个入口就是root根目录下的index.php文件。Zend Framework通过URL Rewrite技术来实现这一点。在root根目录下，存在一个.htaccess文件，内容如下：
　　
　　RewriteEngine on
　　RewriteRule .* index.php
　　php_flag magic_quotes_gpc off
　　php_flag register_globals off
　　
　　 熟悉apache的URL Rewrite技术的读者，很容易理解它的意义：将所有的请求转发到index.php。当然，对于图片之类的静态文件的请求不需要被转发，这可以通过在public目录下放置另一个.htaccess来覆盖上级目录的Rewrite规则。
　　 （习惯在IIS下运行PHP的读者可能会问，Zend Framework是否可以在IIS下运行呢？由于IIS不支持基于. htaccess的URL Rewrite，因此Zend Framework无法简单地在IIS下运行。但是，由于IIS支持基于HttpModule的URL Rewrite，因此理论上经过某些修改，是有可能让Zend Framework在IIS下运行的。有兴趣的读者可以自行尝试。）
　　 Index.php的功能是将http请求转发到相关的控制器，另外，它还需要完成一些初始化时期的配置工作。它的内容如下：
　　
　　<?php
　　error_reporting(E_ALL|E_STRICT);
　　date_default_timezone_set('Europe/London');
　　set_include_path('.' . PATH_SEPARATOR . './library'
　　. PATH_SEPARATOR . './application/models/'
　　. PATH_SEPARATOR . get_include_path());
　　include "Zend/Loader.php";
　　Zend_Loader::loadClass('Zend_Controller_Front');
　　// setup controller
　　$frontController = Zend_Controller_Front::getInstance();
　　$frontController->throwExceptions(true);
　　$frontController->setControllerDirectory('./application/controllers');
　　// run!
　　$frontController->dispatch();
　　?>
　　
　　 开始的几行，分别用于配置报错等级、设置时区、设置包含文件路径，以及载入相关文件。Zend_Loader::loadClass是一个静态方法，用于装载指定的类。在载入Zend_Controller_Front以后，程序建立了这个类的实例，通知它抛出所有的异常，并且设置了控制器所在的目录。最后，调用dispatch()方法，将http请求转发到相应的控制器。
　　在application/controllers目录下，存放着所有的控制器类。那么路由器是根据什么规则寻找相应的控制器呢？很简单，它按照一定的命名规范来进行匹配。下面是一个控制器文件的内容：
　　
　　root/application/controllers/IndexController.php
　　
　　<?php
　　class IndexController extends Zend_Controller_Action {
　　function indexAction() {
　　echo "<p>in IndexController::indexAction()</p>";
　　}
　　function addAction() {
　　echo "<p>in IndexController::addAction()</p>";
　　}
　　function editAction() {
　　echo "<p>in IndexController::editAction()</p>";
　　}
　　function deleteAction() {
　　echo "<p>in IndexController::deleteAction()</p>";
　　}
　　}
　　
　　 所有的控制器类都派生自Zend_Controller_Action。控制器名字必须大写字母开头，其他字母必须都为小写，最后加上Controller结尾，并且存放在同名的php文件中。本例中的控制器是IndexController。（需要指出的是，“其他字母必须都为小写”是一条很诡异的规则，这意味着CurrentUserController这样的名字是不合法的，无法被正确地路由。如果你这样做了，会是个很难发现的bug。）
　　 控制器拥有一个或多个行为（action），体现在代码上，行为是控制器类拥有的public方法，以小写字母开头，以Action结尾。在本例中，indexAction、deleteAction、addAction和editAction是IndexController的四个行为。
　　 在浏览器中，可以通过“控制器/行为”的URL，来访问相应的行为。如上例，URL和行为的对应关系是：
　　
　　URL Action
　　http://localhost/root/
　　 IndexController::indexAction()
　　http://localhost/root/index
　　 IndexController::indexAction()
　　http://localhost/root/index/add IndexController::addAction()
　　http://localhost/root/index/edit IndexController::editAction()
　　http://localhost/root/index/delete IndexController::deleteAction()
　　
　　 可以看到，indexAction是一个控制器的缺省行为：如果没有指定行为，路由器将把请求转发到indexAction方法。同样，IndexController是缺省的控制器：如果没有指定控制器，路由器将把请求转发到IndexController控制器。
　　 在上例中，行为方法直接输出一行代码作为响应。在规范的应用中，与显示相关的代码应该存放在视图中。一个规范的控制器行为方法内容如下：
　　
　　function indexAction() {
　　$view = new Zend_View();
　　$view->setScriptPath('./application/views/scripts’);
　　$view->title = "Hello world";
　　echo $view->render();
　　}
　　
　　 首先，创建了一个视图类（Zend_View）的实例，然后设置其路径，并对它的title属性赋值，最后调用render()方法，渲染相应的模板文件，将结果返回给浏览器。
　　 同样的，视图根据特定的命名规范来匹配相应的模板文件。对于IndexController::indexAction()方法，视图会查找如下模板文件：root/application/views/scripts/index/index.phtml。后缀名为.phtml的模板文件事实上就是一个标准的PHP文件。（熟悉.rhtml后缀名的读者有何感觉？）在本例中，index.phtml的内容如下：
　　
　　<html>
　　<head>
　　<title><?php echo $this->escape($this->title); ?></title>
　　</head>
　　<body>
　　<h1><?php echo $this->escape($this->title); ?></h1>
　　</body>
　　</html>
　　
　　 最后，我们终于又一次看到了亲切的“Hello world”。
　　Zend Framework使用Zend_Db_Table来实现类似于ActiveRecord的ORM功能。和任何ORM一样，首先需要为它配置数据库的相关信息（服务器，用户名，密码，数据库名，等等）。虽然这并不复杂，但本文不拟讨论这些细节问题。(Zend Framework在它的Roadmap中计划支持YAML！)一旦配置完成后，可以在/application/models子目录下创建和数据库表相对应的模型类。
　　举例来说，在数据库中存在表user，结构如下：
　　
　　CREATE TABLE user (
　　id int(11) NOT NULL auto_increment,
　　name varchar(100) NOT NULL,
　　password varchar(100) NOT NULL,
　　PRIMARY KEY (id)
　　)
　　
　　 相应地，可以在models目录下创建一个模型：
　　
　　root/application/models/User.php
　　
　　<?php
　　class User extends Zend_Db_Table
　　{
　　protected $_name = 'user';
　　}
　　
　　 所有数据库相关的代码，都已经被封装在抽象类Zend_Db_Table中。有ROR经验的读者，可以和ROR中的模型对比一下：
　　
　　Class User < ActiveRecord::Base
　　End
　　
　　 Zend Framework的模型仅仅多出了一行，就是把数据库表名赋予$_name属性。
　　 下面来看看怎么使用这个User模型类。新的indexAction方法如下：
　　
　　function indexAction() {
　　…
　　$user = new User();
　　$view->user = $user->fetchAll();
　　echo $view->render();
　　}
　　
　　 User类的fetchAll()返回一个数组，包含该表中所有的内容。这个数组被存放在$view的user属性。接下来，看看新的index.phtml：
　　
　　…
　　<table>
　　<tr>
　　<th>Id</th>
　　<th>Name</th>
　　</tr>
　　<?php foreach($this->user as $user) : ?>
　　<tr>
　　<td><?php echo $this->escape($user->id);?></td>
　　<td><?php echo $this->escape($user->name);?></td>
　　</tr>
　　<?php endforeach; ?>
　　</table>
　　…
　　
　　 这段代码遍历了$this->user，并将它的属性依次打印出来。
　　 除了基本的MVC模型以外，Zend Framework还提供了一系列高级功能，下面是一个不全面的列表：
　　
　　 Zend_Acl（access control list）：实现了非常灵活的权限控制机制，通过对特定的角色和资源进行规则定义，可以方便地实现各种复杂的权限控制规则，并且权限可以按照角色的树型结构实现继承。
　　 Zend_Cache：提供了一种通用的数据缓存方式，可以将任何数据缓存到文件系统、数据库、内存，能够与Memcached和SQLite这样的第三方软件很好地集成。
　　 Zend_Log：提供了一种通用的log解决方案，支持多个log后端，支持log信息格式化，支持信息过滤。
　　 Zend_Pdf：完全用PHP语言实现的PDF文件操作引擎。
　　 Zend_Feed：封装了对RSS和ATOM的操作。
　　 Zend_Gdata：封装了对Google Data API的操作。
　　 Zend_Json：JSON是AJAX中必不可少的数据格式。Zend_Json封装了数据在PHP和JSON格式之间的转换操作。
　　 Zend_Rest：REST是越来越流行的Web Service协议，有逐渐凌驾传统的SOAP协议之势。Zend_Rest封装了对REST的操作，可以方便地实现REST的客户端或服务端应用。
　　 Zend_Search_Lucene：封装了对著名的全文检索引擎Lucene的操作。
　　
　　Zend Framework在7月份发布1.0正式版，现在最新的版本为1.0.2。可以说，Zend Framework还是一个非常新的事物。但是在它漫长的测试期间，已经有不少人在尝试，甚至用于正式的项目，因为它的种种功能实在太让人馋涎欲滴了。
　　回到本文开头的两个问题，Zend Framework的前途将会如何呢？虽然作者深知揣测未来的风险，但是还是很愿意尝试回答这两个问题：第一，Zend Framework的出现，已经证明了PHP 5有能力实现大型的、复杂的框架，而由于PHP的编译器掌握在Zend公司手中，能够保证PHP语言会持续发展，以满足进一步的需求。第二，PHP本来就已经在逐步进入企业开发的领域，出现一个重量级的Framework是必然的事情。也许PHP未来的开发主力，将由经过短期培训的、偏向快速解决问题的初级程序员，变为经验丰富的、熟悉各种复杂的IT平台、侧重应用的安全性和健壮性的资深工程师。毕竟，只要经过不懈的努力，脚本小子也可能有成为大师的一天，对吗？
　　至于Zend Framework和ROR之间的竞争，现在没有人能够给出答案。也许到目前为止，Zend Framework还无法达到ROR 100%的生产力，但是它拥有更广大的用户基础，更成熟的语言，更短的学习曲线，类似C和Java的语法也更让人容易掌握。ROR中的DRY、“惯例重于配置”等原则，在Zend Framework中也得了很好的秉承和发扬。无论它是否能够有效地狙击ROR，毫无疑问的是，一旦Zend Framework被PHP社群广泛接受，PHP的生产力将会有极大的提高。

继续

[ 本帖最后由 okjoyel 于 2009-3-31 22:21 编辑 ]

　　PHP沉思录之五：Session有效期问题
　　左轻侯
　　2008.9.07
　　
Session处理是所有的Web应用都必须面对的问题。PHP中对session有效期的处理，和其他的解决方案有着很大的不同，这是和PHP的工作机制相关的。
在传统的client/server应用中，对于session失效的情况，可以交给网络协议自己来处理。无论是client端主动关闭连接，还是因为网络异常而导致的连接中断，server端都能够得到通知，触发连接中断的事件。只要编程响应这一事件，执行指定的操作即可。但对于web应用来说，情况却完全不一样。HTTP协议本身是无状态的，也就是说，每当client/server完成一次请求/响应的过程后，连接就会被断开。在断开连接以后，server并不知道client是否继续“在线”，还会继续发送下一次请求。换句话说，无论client端的用户已经关闭了浏览器窗口，还是用户仅仅在阅读当前网页并准备在下一秒钟继续浏览，或者用户因为Windows崩溃/停电/硬盘坏掉/网线被拔/地球爆炸而彻底无法再发送下一个请求，server都一无所知。（在HTTP 1.1中，浏览器可以通过keep-alive参数，来通知server不要在响应请求后主动断开连接，从而实现物理上的长连接。但是，这只是为了提高网络传输的性能而采取的措施，HTTP在逻辑上仍然是无状态的。）因此，只能通过某种模拟的方式来判断当前session是否有效。如果某个session在超过一段时间后没有对server端发出请求，server都会判断用户已经“离线”，当前session失效，并触发连接中断的事件。要做到这一点，server需要运行一个后台线程，定时扫描所有的session信息，判断session是否已经超时。
PHP处理session的原理也不例外，但是在具体的实现方式上，却与众不同。这是因为，由于PHP的工作机制，它并没有一个后台线程，来定时地扫描session信息并判断其是否失效。它的解决之道是，当一个有效请求发生时，PHP会根据某个概率，来决定是否调用一个GC（Garbage Collector）。GC的工作，就是扫描所有的session信息，用当前时间减去session的最后修改时间（modified date），同配置参数（configuration option）session.gc_maxlifetime的值进行比较，如果生存时间已经超过gc_maxlifetime，就把该session删除。这是很容易理解的，因为如果每次请求都要调用GC代码，那么PHP的效率就会低得令人吃不消了。这个概率取决于配置参数session.gc_probability/session.gc_divisor的值（可以通过php.ini或者ini_set()函数来修改）。默认情况下，session.gc_probability = 1，session.gc_divisor=100，也就是说有1%的可能性会启动GC。
这三个参数，session.gc_maxlifetime/session.gc_probability/session.gc_divisor都可以通过php.ini或者ini_set()函数来修改。但要记得，如果使用ini_set()函数的话，必须在每一个页面的开始处都调用ini_set()。
　　这又导致了另外一个问题，gc_maxlifetime只能保证session生存的最短时间，并不能够保存在超过这一时间之后session信息立即会得到删除。因为GC是按概率启动的，可能在某一个长时间内都没有被启动，那么大量的session在超过gc_maxlifetime以后仍然会有效。当然，发生这种情况的概率很小，但是如果你的应用对session的失效期要求很精确的话，这会导致很严重的问题。解决这个问题的一个方法是，把session.gc_probability/session.gc_divisor的机率提高，如果提到100%，就会彻底解决这个问题，但显然会对性能造成严重的影响。另一个方法是放弃PHP的GC，自己在代码中判断当前session的生存时间，如果超出了 gc_maxlifetime，就清空当前session。
PHP中的session有效期默认是1440秒（24分钟），也就是说，客户端超过24分钟没有刷新，当前session就会失效。要修改这个默认值，正确的解决办法是修改配置参数session.gc_maxlifetime。
我曾经在网上搜索过这个问题的解决方式，找到的结果千奇百怪。有的说要设置“session_life_time”，据我知所，PHP中没有这个参数。有的说要调用session_set_cookie_params，或者设置session.cookie_lifetime，这仅仅用于设置client端cookie的生存时间，换言之，只当client端cookie的生存时间小于server端的session生存期时，修改这个值才有效，并且最长不能超过server端的session生存期，原因很简单，当server端的session已经失效时，client端cookie的生存时间再长也是没有意义的。还有的说要调用 session_cache_expire，这个参数用于通知浏览器和proxy，当前页面的内容应该被缓存多长时间，和session的生存期并没有直接关系。
听起来，这种解决方案很完美。但是，当你在实际中尝试修改session.gc_maxlifetime的值的时候，你很可能会发现，这个参数基本不起作用，session有效期仍然保持24分钟的默认值。甚至可能出现，在开发环境下工作正常，在服务器上却无效！
为了彻底解决这个问题，需要对PHP的工作细节进行进一步的分析。
　　在默认情况下，PHP 中的session信息会以文本文件的形式，被保存在系统的临时文件目录中。这个路径由配置参数session.save_path指定。在Linux下，这一路径通常为\tmp，在 Windows下通常为C:\Windows\Temp。当服务器上有多个PHP应用时，它们会把自己的session文件都保存在同一个目录中（因为它们使用同一个session.save_path参数）。同样地，这些PHP应用也会按一定机率启动GC，扫描所有的session文件。
　　问题在于，GC在工作时，并不会区分不同站点的session。举例言之，站点A的gc_maxlifetime设置为2小时，站点B的 gc_maxlifetime设置为默认的24分钟。当站点B的GC启动时，它会扫描公用的临时文件目录，把所有超过24分钟的session文件全部删除掉，而不管它们来自于站点A或B。这样，站点A的gc_maxlifetime设置就形同虚设了。
找到问题所在，解决起来就很简单了。在页面的开始处调用session_save_path()函数，它能够修改session.save_path参数，把保存session的目录指向一个专用的目录，例如\tmp\myapp\。这样，gc_maxlifetime参数就工作正常了。
使用公用的session.save_path还会导致安全性问题，因为这意味着，同一台服务器上的其它PHP程序也可以读取你的站点的session文件，这可能被用于黑客攻击。另一个问题是效率：在一个繁忙的站点中，可能存在成千上万个session文件，而把许多不同网站的session文件都放在同一个目录下，无论是对单个文件的读写，还是遍历所有文件进行GC，都无疑会导致性能的降低。因此，如果你的PHP应用和别的PHP应用运行在同一台服务器上的话，强烈建议你使用自己的session.save_path。
严格地来说，这算是PHP的一个bug。当PHP在进行GC时，它应该区别来自不同站点的session文件，并应用不同的gc_maxlifetime值。目前，最新的PHP 5.2.X仍然存在这个问题。
上文说到，在一个繁忙的站点中，可能存在成千上万个session文件，即使区分了不同站点的session.save_path目录，单个站点的session文件数目仍然可能导致效率问题。为了解决这一问题，可行的几种方法有：

 如果PHP运行在Linux系统下，使用ReiserFS文件系统取代默认的ext2/ext3文件系统。ReiserFS对于大量小文件的存取性能，比ext2/ext3有极大的提高。
 将session.save_path指向一个内存路径。这意味着，session文件的读写只在内存中进行，而不执行磁盘操作。
 session.save_path接受一个额外的N参数，用于指定目录的级数。例如，“5;/tmp” 将导致创建类似这样的session文件：/tmp/4/b/1/e/3/sess_4b1e384ad74619bd212e236e52a5a174If。具体的说明，请参见：http://cn.php.net/manual/en/sess ... i.session.save-path
 终极的解决方案，是放弃PHP的session处理机制，自己编码接管所有的session处理操作，通过session_set_save_handler()函数来实现。通过自己接管session处理，可以将所有的session保存在专门的数据库（往往使用内存表）中，从而彻底解决session文件带来的问题，并且可以方便地实现session的共享和复制。这也是大型的PHP应用一般会使用的方式。关于session_set_save_handler()函数的使用，网上和相关图书都有详细的说明，这里不再赘述。值得一提的是，即使在这种方式下，启动GC的概率仍然取决于session.gc_probability/session.gc_divisor。

　　PHP沉思录之六：Drupal的性能问题
　　左轻侯

　　Drupal是一个基于PHP的开源CMS系统，也是我认为技术上实现得最好的一个PHP应用。Drupal的架构非常优秀，通过微内核+plugin的方式，实现了极佳的扩展性，从而使Drupal远远超出一般的CMS这一范畴。从这个意义上来说，把Drupal称为Web OS似乎更加合适一些。关于Drupal，有太多的话可以说，也许我会在以后的时间里写一篇文章对它进行专门的讨论。但是在本文中，我想讨论的，是Drupal社区中的每一个人都会面对，但不是每一个人都对其有清晰认识的问题，即Drupal的性能问题。 　　

　　
　　因为客户需求，我曾经对Drupal做过比较全面的测试。当时的环境是双服务器（DB server+Web Server），硬件配置都是单CPU+4G。数据库里面有几千条Node记录。用JMeter对各种情况下（开/关各种cache模块，logged user/anonymous user）不同页面的读取和写入操作都进行过测试。
　　测试的结果可能和很多人印象中不一样。两个主要的结果如下：

　　1. Logged user和anonymous user的性能差距非常大。同一个页面，logged user的RPS(Requests per second)一般不超过20，而启用了cache的anonymous user的RPS在100多，当使用了file-based cache以后，甚至能超过300。
　　2. 数据库压力相对较小。由于Drupal把大量可配置的内容都放在数据库中，因此往往容易产生这样一种印象，即Drupal对数据库要求应该是很高的。但事实上，无论是cache还是非cache模式，DB server的压力都相当小（CPU在10%以下），而Web Server的CPU在80%以上。跟踪所有的db query的执行时间后，也证明了这一点（全部db query的执行时间只占页面生成时间的一小部分）。

　　经过反复的测试和思考，我得出了一些结论。很明显，Drupal在大量logged user并发情况下的瓶颈，在于执行Drupal代码的CPU时间，而不是在于数据库或者其他地方。之所以出现这样的情况，和PHP本身的执行机制和Drupal的实现方式有关。Drupal在生成一个非cached的页面时，不管这个页面多么简单，都要执行一个完整的bootstrap过程，即使只启用了最少的模块，这个过程也要调用几十个PHP文件，执行成千上万行PHP代码。而PHP的机制又决定了没有任何PHP代码或者对象能够驻留内存，每次响应请求都必须执行完整的初始化工作。而anonymous user之所以快，是因为Drupal在执行cached page的时候，不会执行完整的bootstrap过程，它先检查是否cached page，是的话就读取缓存，然后结束工作。这样当然就快了。
　　以这个结论为前提，可以解释一些事情：

　　1. 为什么Drupal的性能在各种环境下相差并不多。无论是双服务器，单服务器，甚至内存非常小的虚拟机，logged user的RPS值往往总是在10~20之间。数据库里面有几百条，或者几十万条记录，影响也不大。因为瓶颈并不在于DB或者内存，而是在于执行代码的过程。
　　2. 为什么使用APC/XCache这样的代码优化程序，能够得到极大的性能提升。在我自己的虚拟机环境上，RPS从3~4提升到了12。因为它提升的是PHP代码的执行时间。

　　从这个结论出发，列出一些对优化Drupal的logged user性能有明显作用和没有明显作用的措施：

　　没有明显作用的：

　　1. 加内存。在并发数只有10+的时候，即使每个请求占20M内存，也只有200M+内存而已。
　　2. DB server和Web server分开，或者增强DB server的配置。一台中等性能的mysql服务器，应付200~300的并发是很轻松的事情，在并发数只有10+的时候，db server实际上是很空闲的。
　　3. 基础软件的优化，例如从Windows转移到Linux，从apache转移到Lighttpd，从MySQL迁移到其他数据库，除了从Windows转移到 Linux会有比较明显的提升以外（因为PHP在Linux上的效率比在Windows上要好），其它的措施可能会快一些，但不会有大幅度的提高，因为瓶颈不在那里。

　　有明显作用的：

　　1. 使用APC/XCache这样的代码优化程序，速度会有几倍的提升。估计大家都已经这样做过了。
　　2. 增加web server的CPU数量。双核的肯定比单核的快，4个CPU肯定比2个CPU快得多。
　　3. 使用多web server+单db server的配置，把代码执行的压力分散到不同的web server上。上文说到，单台db server可以轻松应付200+的并发，这意味着理论上可以支持10台以上的web server。
　　4. 使用Quercus这样的引擎，把PHP代码编译成Java，再在Java VM中运行，理论上会有很大的提高。原因是，第一，Java的运行效率比PHP高，第二，Java代码是可以cache的，不需要每次都重新加载。这里有个测试结果：http://www.workhabit.org/resin-b ... improvements-drupal 。Drupal在Quercus下有4倍的性能提高，但是这个数字跟Drupal在打开APC/eAccelerator下的提升差不多，所以可能没有太大的实用价值。

　　另外一种思路是代码本身的优化。
　　使用cache API基本上是没有意义的，因为对于logger user，Drupal不会调用cache API。　　　　Drupal.org上有人提出，即使是logged user，有很多页面也是不用定制化的，这意味着可以cache它们。但是Drupal没有提供这样一种机制。只要是logged user，Drupal就会执行完整的bootstrap过程，即使只打印出一个hello world，因此实际上你没有办法在logged user状态下cache单个页面。
　　到目前最新版本的Drupal（Drupal 6.4）为止，对于logger user，Drupal只提供了一种cache功能，就是可以将部分block设置为可cache的。在block占用大量服务器时间的情况下，block cache能够有效地提高效率。但是，由于block cache对于bootstrap过程并无影响，因此当瓶颈在于bootstrap本身时，Block cache是无能为力的。
　　在Drupal.org的社区，关于logger user的cache问题，一直处于热烈的讨论之中。基本的结论是，由于Drupal的架构就是这样，目前没有很好的解决方案，只能期待Drupal在以后的版本中进行改进了。
　　我研究了一下Drupal的bootstrap过程，发现也许这样是可行的：实现hook_boot函数，这是bootstrap中执行最靠前的一个函数，它被调用时，bootstrap的大部分过程还没有执行。在hook_boot中，检查当前页面是否需要cache，如果是，直接读 cache生成页面，然后调用exit()强行结束。这在理论上是可行的，但太过hack了一点。
　　Drupal的情况是这样，那么其他的PHP框架，尤其是半官方的Zend Framework，性能如何呢？通过搜索，我在网上找到了一份PHP framework comparison benchmarks，网址见：http://www.avnetlabs.com/php/php-framework-comparison-benchmarks。根据这份报告的数据，Zend Framework的性能只有原生PHP的10%，如果没有用APC，连3%都不到。当然，这份报告的数据不一定详尽，Zend Framework在不同环境下的表现应该也会有出入。但是，Zend Framework的性能大幅度落后于Baseline PHP，应该是确凿无疑的。 　

　　
　　为什么PHP主流框架的性能都存在着这样的问题呢？其实这也不难理解。回顾PHP沉思录系列第一篇中对于PHP工作模型的讨论，由于PHP没有驻留内存的进程，所以每一个request发生时，都必须初始化所有的对象，这导致大量的时间被耗费在进程代码的执行过程中。当PHP程序仅仅是简单的脚本时，这无关紧要，但是在结构复杂的架构中，由于每次处理request都要重复调用成千上万行代码，这一问题就变得非常突出了。而且，除非PHP以后的版本对这一机制进行改进，否则这个问题无法得到彻底的解决。 　　

　　
　　那么，这是否意味着，PHP只能适用于小型的网站，而无法在高并发量的大型网站施展拳脚呢？当然不是这样。事实上，在Yahoo和其他许多知名的巨型网站上，都大量地使用了PHP。原因在于，PHP仅仅被用作一个内容生成器，生成的内容会被转化为静态文本，绝大多数用户浏览的都是被cache的静态文本。这就和PHP程序的性能毫无关系了。但是，当用户并不是仅仅进行浏览，而是需要频繁地和网站进行互动时，PHP的性能不但无法比拟C和Java，甚至无法与同为脚本语言的Python和Ruby相比。也就是说，PHP更适合于新闻门户这样的内容发布站点，而不是web 2.0应用的首选。
　　在本系列文章告一段落的时候，我们看到的是PHP的局限性。热爱PHP的人们可能会对此觉得沮丧。但是，这并无损于PHP作为一门优秀语言的声誉。尺有所短，寸有所长，对于我们熟悉和喜爱的工具，我们更应该了解它们的局限，这也有利于我们更有效地使用它们。

坐下慢慢看

好文章啊。

写的很好,顶一下!

php对象还是不够完善.
其实php过程的效率要比oo的高很多,但过程的缺点也很明显,oo还是应该追求的趋势;
我觉得目前php至少应该加上两个功能:
1,class里的方法可以分离在不同的文件;
2.子类可以继承多个父类;
每次加载能减少很多不需要的代码,又不破坏oo的特性,这样php才能做出非常高效的框架(Zend Framework如果不大幅优化根本就无法投入生产中);
很多人都说php类的实例化非常消耗资源,其实单纯的实例化一个对象耗费不了多少资源(这个与类里面的属性有关系,和方法没多大关系),但php解析代码很消耗资源(我过去总以为是include慢,用xdebug查看Zend Framework有60%多是消耗在require_once上),但php方法必须是定义在类里面的,如果类再有多层继承,再加上庞大的抽象,调用一个对象甚至要加载几百k的代码,这也是php的oo给人的感觉代价很高的缘故吧...

[ 本帖最后由 phpdd66 于 2009-4-1 04:01 编辑 ]

很遗憾啊

刚下载下来，准备慢慢看看

写得不错.

强烈顶，标记先！

这里有几个php加速器的介绍, 其中Zend Performance Suite 很强,但价格很高,看来Zend这样设计还是有目的的:lol:

加速器/缓存

afterBurner Cache
早期的 PHP Cache 之一。缓存编译后（第一次执行以后）的PHP 代码。宣称节省40%的运行时间。但是目前开发进度比较慢,兼容PHP 4.1系列。支持操作系统：Linux。
国家:意大利
网址：http://afterburner.bware.it/
价格：Free

APC
早期的 PHP Cache 之一。曾经是communityconnect的东西，现在是 PECL 中的一部分。
国家:美国
网址：http://pecl.php.net/package/APC
价格：Free

PHP Accelerator
Zend 引擎扩展，由ionCube 公司开发 宣称可将脚本运行速度提高5倍。目前兼容PHP 4.3 系列。Yahoo 采用它作为PHP 缓存。支持操作系统：Linux, OpenBSD, FreeBSD, BSDi。Apache 服务器。不兼容Zend Optimizer。
国家:英国
网址：http://www.php-accelerator.co.uk/
价格：Free

Zend Performance Suite
不用我多介绍了 Zend 公司出品。兼容Zend Optimizer。支持最新的PHP和Apache服务器。 服务器吞吐量提高25倍。价格昂贵。众多商业用户包括著名搜索网站alltheweb.com。支持操作系统：Linux，新近推出windows测试版本。
国家：美国
网址：http://www.zend.com/store/products/zend-performance-suite.php
价格：$1875起


编码器

SourceGuardian Pro for PHP
为PHP脚本提供基于时间, IP and 域名 限制保护，需要一个Loader才能执行。Loader可以免费下载。和Zend Optimizer， PHPAccelerator 加速器兼容。支持虚拟主机甚至PHP 安全模式，无需服务器特殊设定。
国家：美国
网址：http://sourceguardian.com/products/phppro.htm
价格：$250

Zend Encoder
Zend 公司出品。将PHP 脚本预编译成中间码格式通过Zend Optimizer运行，速度快，但是价格昂贵。
国家：美国
网址：http://www.zend.com/store/products/zend-performance-suite.php
价格：$960

ionCube Standalone PHP Encoder 3.0
将PHP 脚本预编译成二进制代码， 并提供通过多种方式保护PHP程序， 通过IP加服务器名保护， 时间过期保护， 甚至MAC地址的保护。  经过编码的PHP 程序需要一个Loader才能执行。Loader可以免费下载。支持多种操作系统：Intel Linux, FreeBSD,
Windows 同时还提供在线编码服务。
国家：美国
网址：http://www.ioncube.com/sa_encoder.php
价格：$199-$348

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shukebeita的隆重推荐
MMCache
如果想同时拥有加速和编码功能而且免费？没有问题，MMCache 是你唯一的选择。它功能强大甚至击败Zend  公司的Performance suite
而且完全免费。保护php源码。
国家：德国/俄罗斯
网址：http://turck-mmcache.sourceforge.net/
价格：free

好文章啊，不过想睡觉了，占个位明天继续拜读，哈哈。:lol: :lol:

好，留爪慢慢欣赏~

分析的很透彻，啥时候我也能到那水平啊？:lol:

好文章啊。