PHP处理Web请求流程分析

转自：http://www.eurekao.com/php-processing-web-request-analysis/

PHP作为世界上最好的编程语音，被广泛的运用到Web开发中。因为其语法和C类似，有着非常平缓的学习曲线，越来越多的人使用PHP进行Web产品的快速开发。PHP世界里也涌现了很多开发框架，比如Laravel、ThinkPHP等，但不论何总框架，他们在处理Web请求时的模式都是一样的，本文首先阐述PHP开发Web应用的基本架构，然后分别分析Laravel和ThinkPHP在处理Web请求时的处理流程。

PHP开发Web应用的基本架构

PHP开发Web应用时所以的请求需要指向具体的入口文件。WebServer是一个内容分发者，他接受用户的请求后，如果是请求的是css、js等静态文件，WebServer会找到这个文件，然后发送给浏览器；如果请求的是/index.php，根据配置文件，WebServer知道这个不是静态文件，需要去找PHP解析器来处理，那么他会把这个请求简单处理后交给PHP解析器。

WebServer会依据CGI协议，将请求的Url、数据、Http Header等信息发送给PHP解析器，接下来PHP解析器会解析php.ini文件，初始化执行环境，然后处理请求，再以CGI规定的格式返回处理后的结果，退出进程。web server再把结果返回给浏览器。整个处理过程如上图所示。

FastCGI

这里的PHP解析器就是实现了CGI协议的程序，每次请求到来时他会解析php.ini文件，初始化执行环境，这就导致PHP解析器性能低下，于是就出现了CGI的改良升级版FastCGI。FastCGI是一种语言无关的协议，用来沟通程序(如PHP, Python, Java)和Web服务器(Apache2, Nginx), 理论上任何语言编写的程序都可以通过FastCGI来提供Web服务。它的特点是会在动态分配处理进程给请求，以达到提高效率的目的，大多数FastCGI实现都会维护一个进程池。FastCGI会先启一个master进程，解析配置文件，初始化执行环境，然后再启动多个worker进程。当请求过来时，master进程会这个请求传递给一个worker进程，然后立即接受下一个请求。而且当worker进程不够用时，master可以根据配置预先启动几个worker进程等待；当然空闲worker进程太多时，也会自动关闭，这样就提高了性能，节约了系统资源。整个过程FastCGI扮演着对CGI进程进行管理的角色。

PHP-FPM

PHP-FPM是一个专门针对PHP实现了FastCGI协议的程序，它实际上就是一个PHP FastCGI进程管理器，负责管理一个进程池，调用PHP解析器来处理来自Web服务器的请求。PHP-FPM能够对php.ini文件的修改进行平滑过度。

新建一个helloworld.php文件，写入下列代码

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<?php

   echo "helloworld,";    

   echo "this is my first php script.";

   echo phpinfo();

?>

配置好WebServer和PHP-FPM等php运行环境后，在浏览器中访问该文件就可以直接得到输出。

基于PHP的Web框架

PHP Web框架是

基于某模式将PHP开发常用功能封装实现使开发者快速开发的工具

它主要的任务包括：

• 代码重用：定义包、类、函数的放置和加载规则，建议直接整合Composer及其AutoLoad特性。
• 请求的分发管理：这个就是路由，Rest风的框架喜欢Rewrite，简单的一点的框架主要通过参数来定位模块和方法所在。
• 配置文件管理：加载和动态加载配置数据
• 错误和异常管理：异常捕捉、错误日志记录以及错误码规范。
• Layout和模板引擎：如何规划页面布局、widget如何重用、ajax页面如何结合、过期session如何重定向；数据和模板怎么渲染成HTML，是否压缩和设置过期头。
• 数据库：如何融入控制器；支持什么样的driver；考虑主从分离的扩展性；以及是否使用ORM

ThinkPHP3.2框架处理流程分析

TP的设计逻辑就是简单粗暴，面对问题解决问题，所以他的处理流程是基于面向过程的思想，而没有采用面向对象的依赖注入、控制反转等思路。他的自动加载、错误处理通过php原生函数的回调来实现。TP处理每次请求要经过四个步骤如下图所示：

调用应用路口index.php

index.php是TP的入口文件，所有的请求都由该文件接管，它的工作也很简单主要是引入ThinkPHP入口文件

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<?php

// 应用入口文件

 

// 检测PHP环境

if(version_compare(PHP_VERSION,'5.3.0','<'))  die('require PHP > 5.3.0 !');

 

// 开启调试模式 建议开发阶段开启 部署阶段注释或者设为false

define('APP_DEBUG',False);

 

// 定义应用目录

define('APP_PATH','./Application/');

 

// 引入ThinkPHP入口文件

require'./ThinkPHP/ThinkPHP.php';

载入框架入口文件ThinkPHP.php

在ThinkPHP.php中主要记录初始运行时间和内存开销，然后完成系统常量判断及定义，最后载入框架引导类（Think\Think）并执行Think::start方法进行应用初始化。

应用初始化Think\Think:start()

应用初始化首先设置错误处理机制和自动加载机制

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static public function start() {

      // 注册AUTOLOAD方法

      spl_autoload_register('Think\Think::autoload');      

      // 设定错误和异常处理

      register_shutdown_function('Think\Think::fatalError');

      set_error_handler('Think\Think::appError');

      set_exception_handler('Think\Think::appException');

      ...........

然后加载相关配置文件和运行模式定义文件，最后调用Think\App类的run方法启动应用

运行应用App::run()

此后TP进入请求处理管道，TP为管道中定义了14个事件，每个事件都可以绑定回调函数，请求到达管道后依次触发这些事件，事件触发后就会调用绑定到事件的回调函数，整个管道的生命周期由app_init开始，由app_end结束。具体实现上，TP将这些事件命名为标签（位），也可以称之为钩子，将回调函数命名为行为，当应用程序运行到标签的时候，就会被拦截下来，统一执行相关的行为。

系统核心提供的标签位置触发时机app_init应用初始化标签位module_check模块检测标签位path_infoPATH_INFO检测标签位app_begin应用开始标签位action_name操作方法名标签位action_begin控制器开始标签位view_begin视图输出开始标签位view_template视图模板解析标签位view_parse视图解析标签位template_filter模板解析过滤标签位view_filter视图输出过滤标签位view_end视图输出结束标签位action_end控制器结束标签位app_end应用结束标签位

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staticpublicfunctionrun(){

        // 应用初始化标签

        Hook::listen('app_init');

        App::init();

        // 应用开始标签

        Hook::listen('app_begin');

        // Session初始化

        if(!IS_CLI){

            session(C('SESSION_OPTIONS'));

        }

        // 记录应用初始化时间

        G('initTime');

        App::exec();

        // 应用结束标签

        Hook::listen('app_end');

        return;

    }

该阶段App:init()主要完成的工作：

• 加载动态应用公共文件和配置
• 定义当前请求的系统常量
• URL调度

App::exec()主要是查找控制器和操作，完成应用程序的执行。

具体的执行流程可以参考文档：《ThinkPHP3.2完全开发手册——系统流程》

Laravel框架处理流程分析

统一入口

Laravel框架使用了统一入口，入口文件：/public/index.php

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<?php

//自动加载文件设置

require __DIR__.'/../bootstrap/autoload.php';

 

//初始化服务容器（可以查看一下关于‘服务容器’的相关文档）

$app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';

 

//通过服务容器生成一个kernel类的实例（Illuminate\Contracts\Http\Kernel实际上只是一个接口，真正生成的实例是App\Http\Kernel类，至于怎么把接口和类关联起来，请查看Contracts相关文档）

$kernel = $app->make('Illuminate\Contracts\Http\Kernel');

 

//运行Kernel类的handle方法，主要动作是运行middleware和启动URL相关的Contrller

$response = $kernel->handle(

    $request = Illuminate\Http\Request::capture()

);

 

//控制器返回结果之后的操作，暂时还没看，以后补上

$response->send();

 

$kernel->terminate($request, $response);

自动加载文件

laravel的自动加载，其实也就是Composer的自动加载

Composer根据声明的依赖关系，从相关库的源下载代码文件，并根据依赖关系在 Composer 目录下生成供类自动加载的 PHP 脚本，使用的时候，项目开始处引入 “/vendor/autoload.php” 文件，就可以直接实例化这些第三方类库中的类了。

服务容器——Laravel真正的核心

服务容器，也叫IoC容器，其实包含了依赖注入(DI)和控制反转(IoC)两部分，是Laravel的真正核心。其他的各种功能模块比如 Route（路由）、Eloquent ORM（数据库 ORM 组件）、Request and Response（请求和响应）等等等等，实际上都是与核心无关的类模块提供的，这些类从注册到实例化，最终被使用，其实都是 Laravel 的服务容器负责的。

启动Kernel代码

Kernel实例调用handle方法，意味着Laravel的核心和公用代码已经准备完毕，此项目正式开始运行

代码清单/app/Http/Kernel.php

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<?phpnamespaceApp\Http;

useIlluminate\Foundation\Http\KernelasHttpKernel;

classKernelextendsHttpKernel{

    //这是在调用路由之前需要启动的中间件,一般都是核心文件，不要修改

    protected$middleware=[

        'Illuminate\Foundation\Http\Middleware\CheckForMaintenanceMode',

        'Illuminate\Cookie\Middleware\EncryptCookies',

        'Illuminate\Cookie\Middleware\AddQueuedCookiesToResponse',

        'Illuminate\Session\Middleware\StartSession',

        'Illuminate\View\Middleware\ShareErrorsFromSession',

        'App\Http\Middleware\VerifyCsrfToken',

    ];

    //这是我们在router.php文件里面或者Controller文件里面，可以使用的Middleware元素，可以自定义加入很多

    protected$routeMiddleware=[

        'auth'=>'App\Http\Middleware\Authenticate',

        'auth.basic'=>'Illuminate\Auth\Middleware\AuthenticateWithBasicAuth',

        'guest'=>'App\Http\Middleware\RedirectIfAuthenticated',

        'test'=>'App\Http\Middleware\testMiddleWare',

    ];

}

可以看到，其实这个文件里面没有handle方法，只有一些属性定义，所以真正的handle方法，实在父类里面实现的

代码清单…/Illuminate/Foundation/Http/Kernel.php

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//这个很重要，是项目的一些启动引导项，Kernel的重要步骤中，首先就是启动这些文件的bootstrap方法

protected $bootstrappers = [

        //检测环境变量文件是否正常

        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\DetectEnvironment',

        //取得配置文件，即把/config/下的所有配置文件读取到容器（app()->make('config')可以查看所有配置信息）

        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration',

        //绑定一个名字为log的实例到容器，怎么访问？？（app()->make('log')）

        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\ConfigureLogging',

        //设置异常抓取信息，这个还没仔细看，但大概就是这个意思

        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions',

        //把/config/app.php里面的aliases项利用PHP库函数class_alias创建别名，从此，我们可以使用App::make('app')方式取得实例

        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades',

        //把/config/app.php里面的providers项,注册到容器

        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders',

        //运行容器中注册的所有的ServiceProvider中得boot方法

        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders',

    ];

 

  //真正的handle方法

  public function handle($request)

    {

        try

        {

            //主要是这行，调度了需要运行的方法

            return $this->sendRequestThroughRouter($request);

        }

        catch (Exception $e)

        {

            $this->reportException($e);

            return $this->renderException($request, $e);

        }

    }

 

    protected function sendRequestThroughRouter($request)

    {

        $this->app->instance('request', $request);

        Facade::clearResolvedInstance('request');

        //运行上述$bootstrappers里面包含的文件的bootstrap方法，运行的作用，上面已经注释

        $this->bootstrap();

        //这是在对URL进行调度之前，也就是运行Route之前，进行的一些准备工作

        return (new Pipeline($this->app))    

                    ->send($request)        

                    //需要运行$this->middleware里包含的中间件

                    ->through($this->middleware)

                    //运行完上述中间件之后，调度dispatchToRouter方法，进行Route的操作

                    ->then($this->dispatchToRouter());

    }

 

    //前奏执行完毕之后，进行Route操作

    protected function dispatchToRouter()

    {

        return function($request)

        {

            $this->app->instance('request', $request);

            //跳转到Router类的dispatch方法

            return $this->router->dispatch($request);

        };

    }

下面就需要根据URL和/app/Http/routes.php文件，进行Route操作

文件清单…/Illuminate/Routing/Router.php

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publicfunctiondispatch(Request$request)

{

$this->currentRequest=$request;

//在4.2版本里面，Route有一个筛选属性；5.0之后的版本，被Middleware代替

$response=$this->callFilter('before',$request);

if(is_null($response))

{    

//继续调度

$response=$this->dispatchToRoute($request);

}

$response=$this->prepareResponse($request,$response);

//在4.2版本里面，Route有一个筛选属性；5.0之后的版本，被Middleware代替

$this->callFilter('after',$request,$response);

return$response;

}

 

publicfunctiondispatchToRoute(Request$request)

{

$route=$this->findRoute($request);

$request->setRouteResolver(function()use($route)

{

return$route;

});

$this->events->fire('router.matched',[$route,$request]);

$response=$this->callRouteBefore($route,$request);

if(is_null($response))

{

// 只看这一行，还是调度文件

$response=$this->runRouteWithinStack(

$route,$request

);

}

$response=$this->prepareResponse($request,$response);

$this->callRouteAfter($route,$request,$response);

return$response;

}

 

protectedfunctionrunRouteWithinStack(Route$route,Request$request)

{

// 取得routes.php里面的Middleware节点

$middleware=$this->gatherRouteMiddlewares($route);

//这个有点眼熟

return(newPipeline($this->container))

->send($request)

//执行上述的中间件

->through($middleware)

->then(function($request)use($route)

{    

//到Controller类了

return$this->prepareResponse(

$request,

//run控制器

$route->run($request)

);

});

}

 

publicfunctionrun(Request$request)

{

$this->container=$this->container?:newContainer;

try

{

if(!is_string($this->action['uses']))

return$this->runCallable($request);

if($this->customDispatcherIsBound())

//实际上是运行了这行

return$this->runWithCustomDispatcher($request);

 

//其实我是直接想运行这行

return$this->runController($request);

}

catch(HttpResponseException$e)

{

return$e->getResponse();

}

}

 

//继续调度，最终调度到.../Illuminate/Routing/ControllerDispatcher.php文件的dispatch方法

protectedfunctionrunWithCustomDispatcher(Request$request)

{

list($class,$method)=explode('@',$this->action['uses']);

 

$dispatcher=$this->container->make('illuminate.route.dispatcher');

return$dispatcher->dispatch($this,$request,$class,$method);

}

文件清单…/Illuminate/Routing/ControllerDispatcher.php

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publicfunctiondispatch(Route$route,Request$request,$controller,$method)

    {

        $instance=$this->makeController($controller);

        $this->assignAfter($instance,$route,$request,$method);

        $response=$this->before($instance,$route,$request,$method);

        if(is_null($response))

        {

            //还要调度

            $response=$this->callWithinStack(

                $instance,$route,$request,$method

            );

        }

        return$response;

    }

 

    protectedfunctioncallWithinStack($instance,$route,$request,$method)

    {

        //又是Middleware......有没有忘记，官方文档里面Middleware可以加在控制器的构造函数中！！没错，这个Middleware就是在控制器里面申明的

        $middleware=$this->getMiddleware($instance,$method);

        //又是这个，眼熟吧

        return(newPipeline($this->container))

                    ->send($request)

                    //再次运行Middleware

                    ->through($middleware)

                    ->then(function($request)use($instance,$route,$method)

                    {    

                        运行控制器，返回结果

                        return$this->call($instance,$route,$method);

                    });

    }

终于到达控制器

参考文献

（1）wish123 《laravel的启动过程》：http://www.cnblogs.com/wish123/p/4756669.html

（2）veda《概念了解：CGI，FastCGI，PHP-CGI与PHP-FPM》：http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/1319

（3）田靖荣 《原来如此！一分钟了解什么是框架》：http://segmentfault.com/a/1190000003871804

（4）Yuansir-web菜鸟 《理解PHP 依赖注入|Laravel IoC容器》：http://www.yuansir-web.com/2014/03/20/%E7%90%86%E8%A7%A3php-%E4%BE%9D%E8%B5%96%E6%B3%A8%E5%85%A5laravel-ioc%E5%AE%B9%E5%99%A8/

• 本文固定链接: http://www.eurekao.com/php-processing-web-request-analysis/
• 转载请注明: subjectwa 2015年10月18日 于 Eureka 发表