转：深入理解Zend SAPIs(Zend SAPI Internals)

转载：http://www.laruence.com/2008/08/12/180.html

SAPI: Server abstraction API，研究过PHP架构的同学应该知道这个东东的重要性，它提供了一个接口，使得PHP可以和其他应用进行交互数据。 本文不会详细介绍每个PHP的SAPI，只是针对最简单的CGI SAPI，来说明SAPI的机制。

首先，我们来看看PHP的架构图：

PHP架构图

图1 PHP Architecture

SAPI提供了一个和外部通信的接口， 对于PHP5.2，默认提供了很多种SAPI， 常见的给apache的mod_php5，CGI，给IIS的ISAPI，还有Shell的CLI，本文就从CGI SAPI入手 ，介绍SAPI的机制。 虽然CGI简单，但是不用担心，它包含了绝大部分内容，足以让你深刻理解SAPI的工作原理。

要定义个SAPI，首先要定义个sapi_module_struct, 查看 PHP-SRC/sapi/cgi/cgi_main.c:

1.  */
2. static sapi_module_structcgi_sapi_module = {
3. #if PHP_FASTCGI
4.     "cgi-fcgi", /* name */
5.     "CGI/FastCGI", /* pretty name */
6. #else
7.     "cgi", /* name */
8.     "CGI", /* pretty name */
9. #endif
10.  
11.     php_cgi_startup, /* startup */
12.     php_module_shutdown_wrapper, /* shutdown */
13.  
14.     NULL, /* activate */
15.     sapi_cgi_deactivate, /* deactivate */
16.  
17.     sapi_cgibin_ub_write, /* unbuffered write */
18.     sapi_cgibin_flush, /* flush */
19.     NULL, /* get uid */
20.     sapi_cgibin_getenv, /* getenv */
21.  
22.     php_error, /* error handler */
23.  
24.     NULL, /* header handler */
25.     sapi_cgi_send_headers, /* send headers handler */
26.     NULL, /* send header handler */
27.  
28.     sapi_cgi_read_post, /* read POST data */
29.     sapi_cgi_read_cookies, /* read Cookies */
30.  
31.     sapi_cgi_register_variables, /* register server variables */
32.     sapi_cgi_log_message, /* Log message */
33.     NULL, /* Get request time */
34.  
35.     STANDARD_SAPI_MODULE_PROPERTIES
36. };

这个结构，包含了一些常量，比如name, 这个会在我们调用php_info()的时候被使用。一些初始化，收尾函数，以及一些函数指针，用来告诉Zend，如何获取，和输出数据。

• 1. php_cgi_startup， 当一个应用要调用PHP的时候，这个函数会被调用，对于CGI来说，它只是简单的调用了PHP的初始化函数：
  1.    static int php_cgi_startup(sapi_module_struct*sapi_module)
  2. {
  3.     if (php_module_startup(sapi_module, NULL, 0) == FAILURE) {
  4.         return FAILURE;
  5.     }
  6.     return SUCCESS;
  7. }
  8.   
• 2. php_module_shutdown_wrapper ， 一个对PHP关闭函数的简单包装。只是简单的调用php_module_shutdown;
• 3. PHP会在每个request的时候，处理一些初始化，资源分配的事务。这部分就是activate字段要定义的，从上面的结构我们可以看出，对于CGI 来说，它并没有提供初始化处理句柄。对于mod_php来说，那就不同了，他要在apache的pool中注册资源析构函数， 申请空间， 初始化环境变量，等等等等。
• 4. sapi_cgi_deactivate, 这个是对应与activate的函数，顾名思义，它会提供一个handler, 用来处理收尾工作，对于CGI来说，他只是简单的刷新缓冲区，用以保证用户在Zend关闭前得到所有的输出数据：
  1.   static int sapi_cgi_deactivate(TSRMLS_D)
  2. {
  3.     /* flush only when SAPI was started. The reasons are:
  4. 1. SAPI Deactivate is called from two places: module init and request shutdown
  5. 2. When the first call occurs and the request is not set up, flush fails on
  6. FastCGI.
  7. */
  8.     if (SG(sapi_started)) {
  9.         sapi_cgibin_flush(SG(server_context));
  10.     }
  11.     return SUCCESS;
  12. }
• 5. sapi_cgibin_ub_write, 这个hanlder告诉了Zend，如何输出数据，对于mod_php来说，这个函数提供了一个向response数据写的接口，而对于CGI来说，只是简单的写到stdout：
  1.  
  2. static inline size_t sapi_cgibin_single_write(const char *str, uint str_length TSRMLS_DC)
  3. {
  4. #ifdef PHP_WRITE_STDOUT
  5.     long ret;
  6. #else
  7.     size_t ret;
  8. #endif
  9.  
  10. #if PHP_FASTCGI
  11.     if (fcgi_is_fastcgi()) {
  12.         fcgi_request *request = (fcgi_request*) SG(server_context);
  13.         long ret = fcgi_write(request, FCGI_STDOUT, str, str_length);
  14.         if (ret <= 0) {
  15.             return 0;
  16.         }
  17.         return ret;
  18.     }
  19. #endif
  20. #ifdef PHP_WRITE_STDOUT
  21.     ret = write(STDOUT_FILENO, str, str_length);
  22.     if (ret <= 0) return 0;
  23.     return ret;
  24. #else
  25.     ret = fwrite(str, 1, MIN(str_length, 16384), stdout);
  26.     return ret;
  27. #endif
  28. }
  29.  
  30. static int sapi_cgibin_ub_write(const char *str, uint str_length TSRMLS_DC)
  31. {
  32.     const char *ptr = str;
  33.     uint remaining = str_length;
  34.     size_t ret;
  35.  
  36.     while (remaining > 0) {
  37.         ret = sapi_cgibin_single_write(ptr, remaining TSRMLS_CC);
  38.         if (!ret) {
  39.             php_handle_aborted_connection();
  40.             return str_length - remaining;
  41.         }
  42.         ptr += ret;
  43.         remaining -= ret;
  44.     }
  45.  
  46.     return str_length;
  47. }

  把真正的写的逻辑剥离出来，就是为了简单实现兼容fastcgi的写方式。

• 6. sapi_cgibin_flush, 这个是提供给zend的刷新缓存的函数句柄，对于CGI来说，只是简单的调用系统提供的fflush;
• 7.NULL， 这部分用来让Zend可以验证一个要执行脚本文件的state，从而判断文件是否据有执行权限等等，CGI没有提供。
• 8. sapi_cgibin_getenv, 为Zend提供了一个根据name来查找环境变量的接口，对于mod_php5来说，当我们在脚本中调用getenv的时候，就会间接的调用这个句柄。而 对于CGI来说，因为他的运行机制和CLI很类似，直接调用父级是Shell， 所以，只是简单的调用了系统提供的genenv:
  1. static char *sapi_cgibin_getenv(char *name, size_t name_len TSRMLS_DC)
  2. {
  3. #if PHP_FASTCGI
  4.     /* when php is started by mod_fastcgi, no regular environment
  5. is provided to PHP. It is always sent to PHP at the start
  6. of a request. So we have to do our own lookup to get env
  7. vars. This could probably be faster somehow. */
  8.     if (fcgi_is_fastcgi()) {
  9.         fcgi_request *request = (fcgi_request*) SG(server_context);
  10.         return fcgi_getenv(request, name, name_len);
  11.     }
  12. #endif
  13.     /* if cgi, or fastcgi and not found in fcgi env
  14. check the regular environment */
  15.     return getenv(name);
  16. }
• 9. php_error, 错误处理函数, 到这里，说几句题外话，上次看到php maillist 提到的使得PHP的错误处理机制完全OO化， 也就是，改写这个函数句柄，使得每当有错误发生的时候，都throw一个异常。而CGI只是简单的调用了PHP提供的错误处理函数。
• 10. 这个函数会在我们调用PHP的header()函数的时候被调用，对于CGI来说，不提供。
• 11. sapi_cgi_send_headers, 这个函数会在要真正发送header的时候被调用，一般来说，就是当有任何的输出要发送之前：
  1. static int sapi_cgi_send_headers(sapi_headers_struct *sapi_headers TSRMLS_DC)
  2. {
  3.     char buf[SAPI_CGI_MAX_HEADER_LENGTH];
  4.     sapi_header_struct *h;
  5.     zend_llist_position pos;
  6.  
  7.     if (SG(request_info).no_headers == 1) {
  8.         return SAPI_HEADER_SENT_SUCCESSFULLY;
  9.     }
  10.  
  11.     if (cgi_nph || SG(sapi_headers).http_response_code != 200)
  12.     {
  13.         int len;
  14.  
  15.         if (rfc2616_headers && SG(sapi_headers).http_status_line) {
  16.             len = snprintf(buf, SAPI_CGI_MAX_HEADER_LENGTH,
  17.                            "%s ", SG(sapi_headers).http_status_line);
  18.  
  19.             if (len > SAPI_CGI_MAX_HEADER_LENGTH) {
  20.                 len = SAPI_CGI_MAX_HEADER_LENGTH;
  21.             }
  22.  
  23.         } else {
  24.             len = sprintf(buf, "Status: %d ", SG(sapi_headers).http_response_code);
  25.         }
  26.  
  27.         PHPWRITE_H(buf, len);
  28.     }
  29.  
  30.     h = (sapi_header_struct*)zend_llist_get_first_ex(&sapi_headers->headers, &pos);
  31.     while (h) {
  32.         /* prevent CRLFCRLF */
  33.         if (h->header_len) {
  34.             PHPWRITE_H(h->header, h->header_len);
  35.             PHPWRITE_H(" ", 2);
  36.         }
  37.         h = (sapi_header_struct*)zend_llist_get_next_ex(&sapi_headers->headers, &pos);
  38.     }
  39.     PHPWRITE_H(" ", 2);
  40.  
  41.     return SAPI_HEADER_SENT_SUCCESSFULLY;
  42.    }
  43.  
• 12. NULL, 这个用来单独发送每一个header, CGI没有提供
• 13. sapi_cgi_read_post, 这个句柄指明了如何获取POST的数据，如果做过CGI编程的话，我们就知道CGI是从stdin中读取POST DATA的，
  1. static int sapi_cgi_read_post(char *buffer, uint count_bytes TSRMLS_DC)
  2. {
  3.     uint read_bytes=0, tmp_read_bytes;
  4. #if PHP_FASTCGI
  5.     char *pos = buffer;
  6. #endif
  7.  
  8.     count_bytes = MIN(count_bytes, (uint) SG(request_info).content_length - SG(read_post_bytes));
  9.     while (read_bytes < count_bytes) {
  10. #if PHP_FASTCGI
  11.         if (fcgi_is_fastcgi()) {
  12.             fcgi_request *request = (fcgi_request*) SG(server_context);
  13.             tmp_read_bytes = fcgi_read(request, pos, count_bytes - read_bytes);
  14.             pos += tmp_read_bytes;
  15.         } else {
  16.             tmp_read_bytes = read(0, buffer + read_bytes, count_bytes - read_bytes);
  17.         }
  18. #else
  19.         tmp_read_bytes = read(0, buffer + read_bytes, count_bytes - read_bytes);
  20. #endif
  21.  
  22.         if (tmp_read_bytes <= 0) {
  23.             break;
  24.         }
  25.         read_bytes += tmp_read_bytes;
  26.     }
  27.     return read_bytes;
  28. }
• 14. sapi_cgi_read_cookies, 这个和上面的函数一样，只不过是去获取cookie值：
  1. static char *sapi_cgi_read_cookies(TSRMLS_D)
  2. {
  3.     return sapi_cgibin_getenv((char *) "HTTP_COOKIE", sizeof("HTTP_COOKIE")-1 TSRMLS_CC);
  4. }
• 15. sapi_cgi_register_variables, 这个函数给了一个接口，用以给$_SERVER变量中添加变量，对于CGI来说，注册了一个PHP_SELF,这样我们就可以在脚本中访 问$_SERVER['PHP_SELF']来获取本次的request_uri：
  1. static void sapi_cgi_register_variables(zval *track_vars_array TSRMLS_DC)
  2. {
  3.     /* In CGI mode, we consider the environment to be a part of the server
  4. * variables
  5. */
  6.     php_import_environment_variables(track_vars_array TSRMLS_CC);
  7.     /* Build the special-case PHP_SELF variable for the CGI version */
  8.     php_register_variable("PHP_SELF", (SG(request_info).request_uri ? SG(request_info).request_uri : ""), track_vars_array TSRMLS_CC);
  9. }
• 16. sapi_cgi_log_message ，用来输出错误信息，对于CGI来说，只是简单的输出到stderr:
  1. static void sapi_cgi_log_message(char *message)
  2. {
  3. #if PHP_FASTCGI
  4.     if (fcgi_is_fastcgi() && fcgi_logging) {
  5.         fcgi_request *request;
  6.         TSRMLS_FETCH();
  7.  
  8.         request = (fcgi_request*) SG(server_context);
  9.         if (request) {
  10.             int len = strlen(message);
  11.             char *buf = malloc(len+2);
  12.  
  13.             memcpy(buf, message, len);
  14.             memcpy(buf + len, " ", sizeof(" "));
  15.             fcgi_write(request, FCGI_STDERR, buf, len+1);
  16.             free(buf);
  17.         } else {
  18.             fprintf(stderr, "%s ", message);
  19.         }
  20.         /* ignore return code */
  21.     } else
  22. #endif /* PHP_FASTCGI */
  23.     fprintf(stderr, "%s ", message);
  24. }

经过分析，我们已经了解了一个SAPI是如何实现的了， 分析过CGI以后，我们也就可以想象mod_php, embed等SAPI的实现机制。 ：）

今天就到这里， 西班牙和中国加时了，呵呵，中国男篮还不错。。。。。。