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PHP7新特性之抽象語(yǔ)法樹(shù)(AST)帶來(lái)的變化詳解

 更新時(shí)間:2018年07月17日 11:10:33   作者:ivan820819  
這篇文章主要介紹了PHP7新特性之抽象語(yǔ)法樹(shù)(AST)帶來(lái)的變化,結(jié)合實(shí)例形式分析了PHP7抽象語(yǔ)法樹(shù)的相關(guān)概念、功能、特性、使用方法及相關(guān)注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下

本文分析了PHP7新特性之抽象語(yǔ)法樹(shù)(AST)帶來(lái)的變化。分享給大家供大家參考,具體如下:

這里大部分內(nèi)容參照 AST 的 RFC 文檔而成:https://wiki.php.net/rfc/abstractsyntaxtree,為了易于理解從源文檔中節(jié)選部分進(jìn)行介紹。

本文并不會(huì)告訴你抽象語(yǔ)法樹(shù)是什么,這需要你自己去了解,這里只是描述 AST 給 PHP 帶來(lái)的一些變化。

新的執(zhí)行過(guò)程

PHP7 的內(nèi)核中有一個(gè)重要的變化是加入了 AST。在 PHP5中,從 php 腳本到 opcodes 的執(zhí)行的過(guò)程是:

  1. Lexing:詞法掃描分析,將源文件轉(zhuǎn)換成 token 流;
  2. Parsing:語(yǔ)法分析,在此階段生成 op arrays。

PHP7 中在語(yǔ)法分析階段不再直接生成 op arrays,而是先生成 AST,所以過(guò)程多了一步:

  1. Lexing:詞法掃描分析,將源文件轉(zhuǎn)換成 token 流;
  2. Parsing:語(yǔ)法分析,從 token 流生成抽象語(yǔ)法樹(shù);
  3. Compilation:從抽象語(yǔ)法樹(shù)生成 op arrays。

執(zhí)行時(shí)間和內(nèi)存消耗

從以上的步驟來(lái)看,這比之前的過(guò)程還多了一步,所以按常理來(lái)說(shuō)這反而會(huì)增加程序的執(zhí)行時(shí)間和內(nèi)存的使用。但事實(shí)上內(nèi)存的使用確實(shí)增加了,但是執(zhí)行時(shí)間上卻有所降低。

以下結(jié)果是使用小(代碼大約 100 行)、中(大約 700 行)、大(大約 2800 行)三個(gè)腳本分別進(jìn)行測(cè)試得到的,測(cè)試腳本: https://gist.github.com/nikic/289b0c7538b46c2220bc.

每個(gè)文件編譯 100 次的執(zhí)行時(shí)間(注意文章的測(cè)試結(jié)果時(shí)間是 14 年,PHP7 還叫 PHP-NG 的時(shí)候):

php-ng php-ast diff
SMALL 0.180s 0.160s -12.5%
MEDIUM 1.492s 1.268s -17.7%
LARGE 6.703s 5.736s -16.9%

單次編譯中的內(nèi)存峰值:

php-ng php-ast diff
SMALL 378kB 414kB +9.5%
MEDIUM 507kB 643kB +26.8%
LARGE 1084kB 1857kB +71.3%

單次編譯的測(cè)試結(jié)果可能并不能代表實(shí)際使用的情況,以下是使用 PhpParser 進(jìn)行完整項(xiàng)目測(cè)試得到的結(jié)果:

php-ng php-ast diff
TIME 25.5ms 22.8ms -11.8%
MEMORY 2360kB 2482kB +5.1%

測(cè)試表明,使用 AST 之后程序的執(zhí)行時(shí)間整體上大概有 10% 到 15% 的提升,但是內(nèi)存消耗也有增加,在大文件單次編譯中增加明顯,但是在整個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中并不是很?chē)?yán)重的問(wèn)題。

還有注意的是以上的結(jié)果都是在沒(méi)有 Opcache 的情況下,生產(chǎn)環(huán)境中打開(kāi) Opcache 的情況下,內(nèi)存的消耗增加也不是很大的問(wèn)題。

語(yǔ)義上的改變

如果僅僅是時(shí)間上的優(yōu)化,似乎也不是使用 AST 的充足理由。其實(shí)實(shí)現(xiàn) AST 并不是基于時(shí)間優(yōu)化上的考慮,而是為了解決語(yǔ)法上的問(wèn)題。下面來(lái)看一下語(yǔ)義上的一些變化。

yield 不需要括號(hào)

在 PHP5 的實(shí)現(xiàn)中,如果在一個(gè)表達(dá)式上下文(例如在一個(gè)賦值表達(dá)式的右側(cè))中使用 yield,你必須在 yield 申明兩邊使用括號(hào):

<?php
$result = yield fn(); // 不合法的
$result = (yield fn()); // 合法的

這種行為僅僅是因?yàn)?PHP5 的實(shí)現(xiàn)方式的限制,在 PHP7 中,括號(hào)不再是必須的了。所以下面這些寫(xiě)法也都是合法的:

<?php
$result = yield;
$result = yield $v;
$result = yield $k => $v;

當(dāng)然了,還得遵循 yield 的應(yīng)用場(chǎng)景才行。

括號(hào)不影響行為

在 PHP5 中,($foo)['bar'] = 'baz'$foo['bar'] = 'baz' 兩個(gè)語(yǔ)句的含義不一樣。事實(shí)上前一種寫(xiě)法是不合法的,你會(huì)得到下面這樣的錯(cuò)誤:

<?php
($foo)['bar'] = 'baz';
# PHP Parse error: Syntax error, unexpected '[' on line 1

但是在 PHP7 中,兩種寫(xiě)法表示同樣的意思。

同樣,如果函數(shù)的參數(shù)被括號(hào)包裹,類(lèi)型檢查存在問(wèn)題,在 PHP7 中這個(gè)問(wèn)題也得到了解決:

<?php
function func() {
 return [];
}
function byRef(array &$a) {
}
byRef((func()));

以上代碼在 PHP5 中不會(huì)告警,除非使用 byRef(func()) 的方式調(diào)用,但是在 PHP7 中,不管 func() 兩邊有沒(méi)有括號(hào)都會(huì)產(chǎn)生以下錯(cuò)誤:

PHP Strict standards:  Only variables should be passed by reference ...

list() 的變化

list 關(guān)鍵字的行為改變了很多。list 給變量賦值的順序(等號(hào)左右同時(shí)的順序)以前是從右至左,現(xiàn)在是從左到右:

<?php
list($array[], $array[], $array[]) = [1, 2, 3];
var_dump($array);
// PHP5: $array = [3, 2, 1]
// PHP7: $array = [1, 2, 3]
# 注意這里的左右的順序指的是等號(hào)左右同時(shí)的順序,
# list($a, $b) = [1, 2] 這種使用中 $a == 1, $b == 2 是沒(méi)有疑問(wèn)的。

產(chǎn)生上面變化的原因正是因?yàn)樵?PHP5 的賦值過(guò)程中,3 會(huì)最先被填入數(shù)組,1 最后,但是現(xiàn)在順序改變了。

同樣的變化還有:

<?php
$a = [1, 2];
list($a, $b) = $a;
// PHP5: $a = 1, $b = 2
// PHP7: $a = 1, $b = null + "Undefined index 1"

這是因?yàn)樵谝郧暗馁x值過(guò)程中 $b 先得到 2,然后 $a 的值才變成 1,但是現(xiàn)在 $a 先變成了 1,不再是數(shù)組,所以 $b 就成了 null。

list 現(xiàn)在只會(huì)訪(fǎng)問(wèn)每個(gè)偏移量一次:

<?php
list(list($a, $b)) = $array;
// PHP5:
$b = $array[0][1];
$a = $array[0][0];
// PHP7:
// 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中間變量,得到 $array[0] 的值
$_tmp = $array[0];
$a = $_tmp[0];
$b = $_tmp[1];

空的 list 成員現(xiàn)在是全部禁止的,以前只是在某些情況下:

<?php
list() = $a;   // 不合法
list($b, list()) = $a; // 不合法
foreach ($a as list()) // 不合法 (PHP5 中也不合法)

引用賦值的順序

引用賦值的順序在 PHP5 中是從右到左的,現(xiàn)在時(shí)從左到右:

<?php
$obj = new stdClass;
$obj->a = &$obj->b;
$obj->b = 1;
var_dump($obj);
// PHP5:
object(stdClass)#1 (2) {
 ["b"] => &int(1)
 ["a"] => &int(1)
}
// PHP7:
object(stdClass)#1 (2) {
 ["a"] => &int(1)
 ["b"] => &int(1)
}

__clone 方法可以直接調(diào)用

現(xiàn)在可以直接使用 $obj->__clone() 的寫(xiě)法去調(diào)用 __clone 方法。__clone 是之前唯一一個(gè)被禁止直接調(diào)用的魔術(shù)方法,之前你會(huì)得到一個(gè)這樣的錯(cuò)誤:

Fatal error: Cannot call __clone() method on objects - use 'clone $obj' instead in ...

變量語(yǔ)法一致性

AST 也解決了一些語(yǔ)法一致性的問(wèn)題,這些問(wèn)題是在另外一個(gè) RFC 中被提出的:https://wiki.php.net/rfc/uniform_variable_syntax.

在新的實(shí)現(xiàn)上,以前的一些語(yǔ)法表達(dá)的含義和現(xiàn)在有些不同,具體的可以參照下面的表格:

Expression PHP5 PHP7
$$foo['bar']['baz'] ${$foo['bar']['baz']} ($$foo)['bar']['baz']
$foo->$bar['baz'] $foo->{$bar['baz']} ($foo->$bar)['baz']
$foo->$bar['baz']() $foo->{$bar['baz']}() ($foo->$bar)['baz']()
Foo::$bar['baz']() Foo::{$bar['baz']}() (Foo::$bar)['baz']()

整體上還是以前的順序是從右到左,現(xiàn)在從左到右,同時(shí)也遵循括號(hào)不影響行為的原則。這些復(fù)雜的變量寫(xiě)法是在實(shí)際開(kāi)發(fā)中需要注意的。

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希望本文所述對(duì)大家PHP程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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