7.2 扩展的实现原理

PHP中扩展通过zend_module_entry这个结构来表示，此结构定义了扩展的全部信息：扩展名、扩展版本、扩展提供的函数列表以及PHP四个执行阶段的hook函数等，每一个扩展都需要定义一个此结构的变量，而且这个变量的名称格式必须是：{module_name}_module_entry，内核正是通过这个结构获取到扩展提供的功能的。

扩展可以在编译PHP时一起编译(静态编译)，也可以单独编译为动态库，动态库需要加入到php.ini配置中去，然后在php_module_startup()阶段把这些动态库加载到PHP中：

  1. int php_module_startup(sapi_module_struct *sf, zend_module_entry *additional_modules, uint num_additional_modules)
  2. {
  3.     ...
  4.     //根据php.ini注册扩展
  5.     php_ini_register_extensions();
  6.     zend_startup_modules();
  8.     zend_startup_extensions();
  9.     ...
  10. }

动态库就是在php_ini_register_extensions()这个函数中完成的注册：

  1. //main/php_ini.c
  2. void php_ini_register_extensions(void)
  3. {
  4.     //注册zend扩展
  5.     zend_llist_apply(&extension_lists.engine, php_load_zend_extension_cb);
  6.     //注册php扩展
  7.     zend_llist_apply(&extension_lists.functions, php_load_php_extension_cb);
  9.     zend_llist_destroy(&extension_lists.engine);
  10.     zend_llist_destroy(&extension_lists.functions);
  11. }

extension_lists是一个链表，保存着根据php.ini中定义的extension=xxx.so取到的全部扩展名称，其中engine是zend扩展，functions为php扩展，依次遍历这两个数组然后调用php_load_php_extension_cb()或php_load_zend_extension_cb()进行各个扩展的加载：

  1. static void php_load_php_extension_cb(void *arg)
  2. {
  3. #ifdef HAVE_LIBDL
  4.     php_load_extension(*((char **) arg), MODULE_PERSISTENT, 0);
  5. #endif
  6. }

HAVE_LIBDL这个宏根据dlopen()函数是否存在设置的：

  1. #Zend/Zend.m4
  2. AC_DEFUN([LIBZEND_LIBDL_CHECKS],[
  3. AC_CHECK_LIB(dl, dlopen, [LIBS="-ldl $LIBS"])
  4. AC_CHECK_FUNC(dlopen,[AC_DEFINE(HAVE_LIBDL, 1,[ ])])
  5. ])

接着就是最关键的操作了，php_load_extension()：

  1. //ext/standard/dl.c
  2. PHPAPI int php_load_extension(char *filename, int type, int start_now)
  3. {
  4.     void *handle;
  5.     char *libpath;
  6.     zend_module_entry *module_entry;
  7.     zend_module_entry *(*get_module)(void);
  8.     ...
  9.     //调用dlopen打开指定的动态连接库文件：xx.so
  10.     handle = DL_LOAD(libpath); 
  11.     ...
  12.     //调用dlsym获取get_module的函数指针
  13.     get_module = (zend_module_entry *(*)(void)) DL_FETCH_SYMBOL(handle, "get_module"); 
  14.     ...
  15.     //调用扩展的get_module()函数
  16.     module_entry = get_module();
  17.     ...
  18.     //检查扩展使用的zend api是否与当前php版本一致
  19.     if (module_entry->zend_api != ZEND_MODULE_API_NO) {
  20.         DL_UNLOAD(handle);
  21.         return FAILURE;
  22.     }
  23.     ...
  24.     module_entry->type = type;
  25.     //为扩展编号
  26.     module_entry->module_number = zend_next_free_module();
  27.     module_entry->handle = handle;
  29.     if ((module_entry = zend_register_module_ex(module_entry)) == NULL) {
  30.         DL_UNLOAD(handle);
  31.         return FAILURE;
  32.     }
  33.     ...
  34. }

DL_LOAD()、DL_FETCH_SYMBOL()这两个宏在linux下展开后就是：dlopen()、dlsym()，所以上面过程的实现就比较直观了：

  • (1)dlopen()打开so库文件；
  • (2)dlsym()获取动态库中get_module()函数的地址，get_module()是每个扩展都必须提供的一个接口，用于返回扩展zend_module_entry结构的地址;
  • (3)调用扩展的get_module()，获取扩展的zend_module_entry结构;
  • (4)zend api版本号检查，比如php7的扩展在php5下是无法使用的；
  • (5)注册扩展，将扩展添加到module_registry中，这是一个全局HashTable，用于全部扩展的zend_module_entry结构；
  • (6)如果扩展提供了内部函数则将这些函数注册到EG(function_table)中。

完成扩展的注册后，PHP将在不同的执行阶段依次调用每个扩展注册的当前阶段的hook函数。