PHP函数源码之SESSION实现机制

来源:互联网 发布:linux内网通外网不通 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 22:35

Session是以扩展的形式嵌入到PHP内核的,所以我们可以把Session当成扩展来看待。

一般扩展被载入到PHP会经过下面几个过程

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  1. #define PHP_MINIT_FUNCTION      ZEND_MODULE_STARTUP_D       // 初始化module时运行   
  2. #define PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_MODULE_SHUTDOWN_D      // 当module被卸载时运行  
  3. #define PHP_RINIT_FUNCTION      ZEND_MODULE_ACTIVATE_D      // 当一个REQUEST请求初始化时运行  
  4. #define PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_MODULE_DEACTIVATE_D    // 当一个REQUEST请求结束时运行    
  5. #define PHP_MINFO_FUNCTION      ZEND_MODULE_INFO_D          // 这个是设置phpinfo中这个模块的信息  
  6. #define PHP_GINIT_FUNCTION      ZEND_GINIT_FUNCTION         // 初始化全局变量时   
  7. #define PHP_GSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_GSHUTDOWN_FUNCTION     // 释放全局变量时  
具体的执行顺序跟PHP的生命周期相同
MINIT -> RINIT ->RSHUTDOWN -> MSHUTDOWN

1. SESSION模块的初始化  PHP_MINIT_FUNCTION

对于Session而言,PHP_MINIT_FUNCTION主要完成的初始化工作包括(注:不同版本的PHP具体处理过程并不完全相同,如PHP 5.4+提供了SessionHandlerInterface,这样可以通过session_set_save_handler ( SessionHandlerInterface $sessionhandler )的方式自定义Session的处理机制,而不必像之前一样使用冗长的boolsession_set_save_handler ( callable $open , callable $close , callable $read , callable $write , callable $destroy , callable $gc [, callable $create_sid ] )):

(1).  注册$_SESSION超全局变量:

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  1. zend_register_auto_global("_SESSION"sizeof("_SESSION")-1, NULL TSRMLS_CC);    
就是说,$_SESSION超全局变量实际上是在session的MINIT阶段被注册的。

相关阅读 :PHP语言中的超级全局变量(Superglobals) http://www.walu.cc/phpbook/12.5.md

(2).  读取ini文件中的相关配置。

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  1. REGISTER_INI_ENTRIES();    

 REGISTER_INI_ENTRIES();实际上是一个宏定义:

#define REGISTER_INI_ENTRIES() zend_register_ini_entries(ini_entries, module_number TSRMLS_CC)

因此,实际上是调用zend_register_ini_entries(ini_entries, module_number TSRMLS_CC)。关于ini文件的解析和配置,已经超出了本文的范畴,可以参考这篇文章:http://www.cnblogs.com/driftcloudy/p/4011954.html 。

   扩展中读取和设置ini的相关配置位于PHP_INI_BEGIN和PHP_INI_END宏之间。对于session而言,实际上包括:

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  1. /* {{{ PHP_INI 
  2.  */  
  3. PHP_INI_BEGIN()  
  4.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.save_path",          "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateSaveDir,save_path,          php_ps_globals,    ps_globals)  
  5.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.name",               "PHPSESSID", PHP_INI_ALL, OnUpdateName, session_name,       php_ps_globals,    ps_globals)  
  6.     PHP_INI_ENTRY("session.save_handler",           "files",     PHP_INI_ALL, OnUpdateSaveHandler)  
  7.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.auto_start",       "0",         PHP_INI_PERDIR, OnUpdateBool,   auto_start,         php_ps_globals,    ps_globals)  
  8.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_probability",     "1",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   gc_probability,     php_ps_globals,    ps_globals)  
  9.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_divisor",         "100",       PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   gc_divisor,         php_ps_globals,    ps_globals)  
  10.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_maxlifetime",     "1440",      PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   gc_maxlifetime,     php_ps_globals,    ps_globals)  
  11.     PHP_INI_ENTRY("session.serialize_handler",      "php",       PHP_INI_ALL, OnUpdateSerializer)  
  12.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_lifetime",    "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   cookie_lifetime,    php_ps_globals,    ps_globals)  
  13.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_path",        "/",         PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cookie_path,        php_ps_globals,    ps_globals)  
  14.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_domain",      "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cookie_domain,      php_ps_globals,    ps_globals)  
  15.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.cookie_secure",    "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   cookie_secure,      php_ps_globals,    ps_globals)  
  16.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.cookie_httponly",  "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   cookie_httponly,    php_ps_globals,    ps_globals)  
  17.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_cookies",      "1",         PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   use_cookies,        php_ps_globals,    ps_globals)  
  18.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_only_cookies""1",         PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   use_only_cookies,   php_ps_globals,    ps_globals)  
  19.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_strict_mode",  "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   use_strict_mode,    php_ps_globals,    ps_globals)  
  20.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.referer_check",      "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, extern_referer_chk, php_ps_globals,    ps_globals)  
  21. #if HAVE_DEV_URANDOM  
  22.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file",       "/dev/urandom",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file,       php_ps_globals,    ps_globals)  
  23.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length",     "32",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   entropy_length,     php_ps_globals,    ps_globals)  
  24. #elif HAVE_DEV_ARANDOM  
  25.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file",       "/dev/arandom",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file,       php_ps_globals,    ps_globals)  
  26.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length",     "32",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   entropy_length,     php_ps_globals,    ps_globals)  
  27. #else  
  28.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file",       "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file,       php_ps_globals,    ps_globals)  
  29.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length",     "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   entropy_length,     php_ps_globals,    ps_globals)  
  30. #endif  
  31.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.cache_limiter",      "nocache",   PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cache_limiter,      php_ps_globals,    ps_globals)  
  32.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.cache_expire",       "180",       PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   cache_expire,       php_ps_globals,    ps_globals)  
  33.     PHP_INI_ENTRY("session.use_trans_sid",          "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateTransSid)  
  34.     PHP_INI_ENTRY("session.hash_function",          "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateHashFunc)  
  35.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.hash_bits_per_character""4",    PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   hash_bits_per_character, php_ps_globals, ps_globals)  
  36.   
  37.     /* Upload progress */  
  38.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.upload_progress.enabled",  
  39.                                                     "1",     ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateBool,        rfc1867_enabled, php_ps_globals, ps_globals)  
  40.     STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.upload_progress.cleanup",  
  41.                                                     "1",     ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateBool,        rfc1867_cleanup, php_ps_globals, ps_globals)  
  42.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.prefix",  
  43.                                          "upload_progress_", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateSmartStr,      rfc1867_prefix,  php_ps_globals, ps_globals)  
  44.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.name",  
  45.                               "PHP_SESSION_UPLOAD_PROGRESS", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateSmartStr,      rfc1867_name,    php_ps_globals, ps_globals)  
  46.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.freq",  "1%", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateRfc1867Freq, rfc1867_freq,    php_ps_globals, ps_globals)  
  47.     STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.min_freq",  
  48.                                                        "1",  ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateReal,        rfc1867_min_freq,php_ps_globals, ps_globals)  
  49.   
  50.     /* Commented out until future discussion */  
  51.     /* PHP_INI_ENTRY("session.encode_sources", "globals,track", PHP_INI_ALL, NULL) */  
  52. PHP_INI_END()  
  53. /* }}} */  
 如果在ini文件中没有配置相关的参数项,在session的MINIT阶段,参数会被初始化为默认的值。

(3).  注册SessionHandlerSessionHandlerInterface这两个Class

自php 5.4起,php提供了SessionHandlerSessionHandlerInterface这两个Class, 因此还需要对这两个Class做相关的初始化工作。这是通过:

INIT_CLASS_ENTRY(ce, PS_IFACE_NAME, php_session_iface_functions);

INIT_CLASS_ENTRY(ce, PS_CLASS_NAME, php_session_class_functions);

来实现的,有兴趣的同学可以查看具体的实现过程,这里不再赘述。

2. session请求时的准备RINIT   PHP_RINIT_FUNCTION

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  1. static PHP_RINIT_FUNCTION(session) /* {{{ */  
  2. {  
  3.     return php_rinit_session(PS(auto_start) TSRMLS_CC);  
  4. }  
  5. /* ******************************** 
  6.    * Module Setup and Destruction * 
  7.    ******************************** */  
  8.   
  9. static int php_rinit_session(zend_bool auto_start TSRMLS_DC) /* {{{ */  
  10. {// 初始化session相关的全局变量  
  11.     php_rinit_session_globals(TSRMLS_C);  
  12. // 根据ini的配置查找session.save_handler,从而确定是使用files还是user( 或者是其他的扩展方式)来处理session:  
  13.     if (PS(mod) == NULL) {  
  14.         char *value;  
  15.   
  16.         value = zend_ini_string("session.save_handler"sizeof("session.save_handler"), 0);  
  17.         if (value) {  
  18.             PS(mod) = _php_find_ps_module(value TSRMLS_CC);  
  19.         }  
  20.     }  
  21. // 确定完session的save_handler之后。需要确定serializer,Serializer用于完成session数据的序列化和反序列化  
  22.     if (PS(serializer) == NULL) {  
  23.         char *value;  
  24.   
  25.         value = zend_ini_string("session.serialize_handler"sizeof("session.serialize_handler"), 0);  
  26.         if (value) {  
  27.             PS(serializer) = _php_find_ps_serializer(value TSRMLS_CC);  
  28.         }  
  29.     }  
  30. // mod和serializer 如果有一个不成功,更新session_status 状态  
  31.     if (PS(mod) == NULL || PS(serializer) == NULL) {  
  32.         /* current status is unusable */  
  33.         PS(session_status) = php_session_disabled;  
  34.         return SUCCESS;  
  35.     }  
  36. // 如果ini 中 session.auto_start 为1 自动session_start  
  37.     if (auto_start) {  
  38.         php_session_start(TSRMLS_C);  
  39.     }  
  40.   
  41.     return SUCCESS;  
  42. /* }}} */  
正如上面的代码所写,PHP_RINIT_FUNCTION(session)主要经过下面几个步骤:

(1).初始化session相关的全局变量,这是通过php_rinit_session_globals来完成的:

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  1. /* Dispatched by RINIT and by php_session_destroy */  
  2. static inline void php_rinit_session_globals(TSRMLS_D) /* {{{ */  
  3. {  
  4.     PS(id) = NULL;  
  5.     PS(session_status) = php_session_none;  
  6.     PS(mod_data) = NULL;  
  7.     PS(mod_user_is_open) = 0;  
  8.     /* Do NOT init PS(mod_user_names) here! */  
  9.     PS(http_session_vars) = NULL;  
  10. }  
  11. /* }}} */  

(2).根据ini的配置查找session.save_handler,从而确定是使用files还是user( 或者是其他的扩展方式)来处理session:

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  1. if (PS(mod) == NULL) {  
  2.         char *value;  
  3.   
  4.         value = zend_ini_string("session.save_handler"sizeof("session.save_handler"), 0);  
  5.         if (value) {  
  6.             PS(mod) = _php_find_ps_module(value TSRMLS_CC);  
  7.         }  
  8.     }  

 确定是user还是files来处理session的逻辑是由_php_find_ps_module来完成的,这个函数会依次查找ps_modules中预定义的module, 一旦查找成功,立即返回:

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  1. PHPAPI ps_module *_php_find_ps_module(char *name TSRMLS_DC) /* {{{ */  
  2. {  
  3.     ps_module *ret = NULL;  
  4.     ps_module **mod;  
  5.     int i;  
  6.   
  7.     for (i = 0, mod = ps_modules; i < MAX_MODULES; i++, mod++) {  
  8.         if (*mod && !strcasecmp(name, (*mod)->s_name)) {  
  9.             ret = *mod;  
  10.             break;  
  11.         }  
  12.     }  
  13.     return ret;  
  14. }  
  15. /* }}} */  

ps_module 定义:

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  1. /* ******************* 
  2.    * Storage Modules * 
  3.    ******************* */  
  4.   
  5. #define MAX_MODULES 10  
  6. #define PREDEFINED_MODULES 2  
  7.   
  8. static ps_module *ps_modules[MAX_MODULES + 1] = {  
  9.     ps_files_ptr,  
  10.     ps_user_ptr  
  11. };  

ps_files_ptr和ps_user_ptr,是在mod_*.h中定义

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  1. ps_files_ptr和ps_user_ptr,是在mod_*.h中定义  
  2.   
  3. ext/session/mod_files.h  
  4. extern ps_module ps_mod_files;  
  5. #define ps_files_ptr &ps_mod_files  
  6.   
  7. ps_mod_files的内容是  
  8. ps_module ps_mod_files = {  
  9.   PS_MOD_SID(files)  
  10. };  

而每一个ps_module,实际上是一个struct:

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  1. typedef struct ps_module_struct {  
  2.     const char *s_name;  
  3.     int (*s_open)(PS_OPEN_ARGS);  
  4.     int (*s_close)(PS_CLOSE_ARGS);  
  5.     int (*s_read)(PS_READ_ARGS);  
  6.     int (*s_write)(PS_WRITE_ARGS);  
  7.     int (*s_destroy)(PS_DESTROY_ARGS);  
  8.     int (*s_gc)(PS_GC_ARGS);  
  9.     char *(*s_create_sid)(PS_CREATE_SID_ARGS);  
  10. } ps_module;  

特别说明一下:上面的struct中的int (*s_open)(PS_OPEN_ARGS); 等  为函数指针,也就是说只需要对其进行函数名的赋值就可以调用了,关于函数指针不了解的可以百度。

PS_MOD_SID(files)是一个宏定义:

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  1. #define PS_MOD_SID(x) \  
  2.   #x, ps_open_##x, ps_close_##x, ps_read_##x, ps_write_##x, \  
  3.    ps_delete_##x, ps_gc_##x, ps_create_sid_##x  

所以,ps_mod_files展开后就是:

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  1. ps_module ps_mod_files = {  
  2.   files,  
  3.   ps_open_files,  
  4.   ps_close_files,  
  5.   ps_read_files,  
  6.   ps_write_files,  
  7.   ps_delete_files,  
  8.   ps_gc_files,  
  9.   php_session_sid_files  
  10. };  

所以  PS(mod)->s_open(PS_OPEN_ARGS)  

其实调用的是  PS(mod)->ps_open_files(PS_OPEN_ARGS)  函数也就是  PS_OPEN_FUNC(files)#define PS_OPEN_FUNC(x)  int ps_open_##x(PS_OPEN_ARGS)

这意味着,每一个处理session的mod,不管是files, user还是其他扩展的模块,都应该包含ps_module中定义的字段,

分别是:

module的名称(s_name), 

打开句柄函数(s_open), 

关闭句柄函数(s_close), 

读取函数(s_read) , 

写入函数(s_write), 

销毁函数(s_destroy), 

gc函数(s_gc),

生成session_id的函数(s_create_sid)。

我们花费了大量的精力来说session.save_handler, 其实是想说明:原则上,session可以存储在任何可行的存储中的(例如文件,数据库,memcache和redis),如果你自己开发了一个存储系统,比memcache的性能更好,那么OK, 你只要按照session存储的规范,设置好session.save_handler,不管是你在脚本中提供接口还是使用扩展,可以很方便的操作session数据,这块也是分布式。

(3).session数据的序列化和反序列化

确定完session的save_handler之后。需要确定serializer, 这个也是必须的。Serializer用于完成session数据的序列化和反序列化,我们在session.save_handler=files的情况下可以看到,session数据并不是直接写入文件的,而是通过一定的序列化机制序列化之后存储到文件的,在读取session数据时需要对文件的内容进行反序列化:

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  1. session_save_path('/tmp/session');    
  2. session_start();    
  3.      
  4. $_SESSION['key'] = 'value';    
  5. session_write_close();   

则相应session文件的内容是:

key|s:5:"value"

查找serializer的过程与查找PS(mod)的方式类似:

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  1. if (PS(serializer) == NULL) {    
  2.     char *value;    
  3.      
  4.     value = zend_ini_string("session.serialize_handler"sizeof("session.serialize_handler"), 0);    
  5.      
  6.     if (value) {    
  7.         PS(serializer) = _php_find_ps_serializer(value TSRMLS_CC);    
  8.     }    
  9. }    

_php_find_ps_serializer也是在预定义的ps_serializers数组中查找:

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  1. PHPAPI const ps_serializer *_php_find_ps_serializer(char *name TSRMLS_DC) {    
  2.     const ps_serializer *ret = NULL;    
  3.     const ps_serializer *mod;    
  4.      
  5.     for (mod = ps_serializers; mod->name; mod++) {    
  6.         if (!strcasecmp(name, mod->name)) {    
  7.             ret = mod;    
  8.             break;    
  9.         }    
  10.     }    
  11.     return ret;    
  12. }    
  13.      
  14. static ps_serializer ps_serializers[MAX_SERIALIZERS + 1] = {    
  15.     PS_SERIALIZER_ENTRY(php_serialize),    
  16.     PS_SERIALIZER_ENTRY(php),    
  17.     PS_SERIALIZER_ENTRY(php_binary)    
  18. };    

同样,每一个serializer都是一个struct:

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  1. typedef struct ps_serializer_struct {    
  2.     const char *name;    
  3.     int (*encode)(PS_SERIALIZER_ENCODE_ARGS);    
  4.     int (*decode)(PS_SERIALIZER_DECODE_ARGS);    
  5. } ps_serializer;  
这时,如果mod不存在(设置的session.save_handler错误)或者serializer不存在,那么直接标记session_status为php_session_disabled,并返回,后面的代码不再执行。否则,确定了mod和serializer,如果设置了session.auto_start,那么就自动开启session:

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  1. if (auto_start) {    
  2.     php_session_start(TSRMLS_C);    
  3. }   


3.session_start

 session_start用于开启或者重用现有的会话,在底层,其实现为:
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  1. /* {{{ proto bool session_start(void) 
  2.    Begin session - reinitializes freezed variables, registers browsers etc */  
  3. static PHP_FUNCTION(session_start)  
  4. {  
  5.     /* skipping check for non-zero args for performance reasons here ?*/  
  6.     php_session_start(TSRMLS_C);  
  7.   
  8.     if (PS(session_status) != php_session_active) {  
  9.         RETURN_FALSE;  
  10.     }  
  11.     RETURN_TRUE;  
  12. }  
  13. /* }}} */  

内部是调用php_session_start完成session相关上下文的设置, 其基本步骤是:

(1).  检查当前会话的session状态。

php_session_status用于标志所有可能的会话状态,它是一个enum:

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  1. //php_session.h  line: 95  
  2. typedef enum {  
  3.     php_session_disabled,  
  4.     php_session_none,  
  5.     php_session_active  
  6. } php_session_status;  

那么可能的情况有:

  (a). session_status = php_session_active

  表明已经开启了session。那么忽略本次的session_start(), 但同时会产生一条警告信息:

A session had already been started - ignoring session_start()

     (b). session_status = php_session_ disabled

这种情况可能发生在RINIT的过程中,前面我们看到:

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  1. if (PS(mod) == NULL || PS(serializer) == NULL) {    
  2.     /* current status is unusable */    
  3.      
  4.     PS(session_status) = php_session_disabled;    
  5.     return SUCCESS;    
  6. }    
 如果session_status = php_session_ disabled, 无法确定session是否真不可用(比如我们在脚本中设置了session_set_save_handler),还要做进一步的分析。查找mod和serializer的过程与RINIT的类似。

(c). session_status = php_session_none

  在session_status= php_session_ disabled和php_session_none的情况下,都会继续向下执行。

(2).  获取session_id

如果session_id不存在,那么内核会依次尝试下列方法获取session_id

(为了方便起见,我们直接使用了$_COOKIE, $_GET, $_POST,实际上这样是不严谨的,因为这些超级全局变量是php内核生成并提供给应用程序的,内核实际上是在全局的symbol_table中查找)

a.    $_COOKIE中

b.    $_GET中

c.    $_POST中

任何一此查找成功都会设置PS(id),不再继续查找。

如果客户端cookies没有开启,并且没有找到PS(id),将会检查REQUEST_URI,这里就是对 禁用cookie后session是如何设置的 实现机制。

安全性检查

  正常情况下,生成的session_id不会包含html标签,单双引号和空白字符的,如果session_id中包含了这些非法的字符,那么很有可能session_id是伪造的。对于这种情况,处理很简单,释放session_id的空间,并标志为NULL,这样与第一次访问页面时的逻辑就基本一致了:

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  1. if (PS(id) && strpbrk(PS(id), "\r\n\t <>'\"\\")) {    
  2.     efree(PS(id));    
  3.     PS(id) = NULL;    
  4. }    

(3).  执行php_session_initialize完成session的初始化工作。  

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  1. static void php_session_initialize(TSRMLS_D) /* {{{ */  
  2. {  
  3.     char *val = NULL;  
  4.     int vallen;  
  5.   
  6.     // 第一步,验证PS(mod) 是否存在  
  7.     if (!PS(mod)) {  
  8.         php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "No storage module chosen - failed to initialize session");  
  9.         return;  
  10.     }  
  11.     // 第二步,打开session文件    
  12.     /* Open session handler first */  
  13.     if (PS(mod)->s_open(&PS(mod_data), PS(save_path), PS(session_name) TSRMLS_CC) == FAILURE) {  
  14.         php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "Failed to initialize storage module: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));  
  15.         return;  
  16.     }  
  17.   
  18.     // 第三步,判断session_id,如果session_id 不存在,创建一个  
  19.     /* If there is no ID, use session module to create one */  
  20.     if (!PS(id)) {  
  21.         PS(id) = PS(mod)->s_create_sid(&PS(mod_data), NULL TSRMLS_CC);  
  22.         if (!PS(id)) {  
  23.             php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "Failed to create session ID: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));  
  24.             return;  
  25.         }  
  26.         if (PS(use_cookies)) {  
  27.             PS(send_cookie) = 1;  
  28.         }  
  29.     }  
  30.     // 第四步 session.use_strict_mode指定是否将使用严格的会话ID模式。如果该模式被激活,模块不接受未初始化会话ID。  
  31.     // 如果未初始化会话ID从浏览器发送的,新的会话ID被发送到浏览器。  
  32.     // 应用程序通过会议通过严格的方式保护会话固定。默认为0 (禁用) 。  
  33.     /* Set session ID for compatibility for older/3rd party save handlers */  
  34.     if (!PS(use_strict_mode)) {  
  35.         php_session_reset_id(TSRMLS_C);  
  36.         PS(session_status) = php_session_active;  
  37.     }  
  38.   
  39.     // 第五步 读取session数据到val中  
  40.     /* Read data */  
  41.     php_session_track_init(TSRMLS_C);   // 无条件地摧毁现有的session 数组,可能是脏数据  
  42.     if (PS(mod)->s_read(&PS(mod_data), PS(id), &val, &vallen TSRMLS_CC) == FAILURE) {  
  43.         /* Some broken save handler implementation returns FAILURE for non-existent session ID */  
  44.         /* It's better to raise error for this, but disabled error for better compatibility */  
  45.         /* 
  46.         php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_NOTICE, "Failed to read session data: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path)); 
  47.         */  
  48.     }  
  49.     // 如果使用严格会话ID模式,在session不活跃状态下重置    
  50.     // 这里涉及到session安全机制,详细可以看http://php.net/manual/zh/session.security.php  
  51.     /* Set session ID if session read didn't activated session */  
  52.     if (PS(use_strict_mode) && PS(session_status) != php_session_active) {  
  53.         php_session_reset_id(TSRMLS_C);  
  54.         PS(session_status) = php_session_active;  
  55.     }  
  56.     // 第六步 对文件中读取到的session数据进行反序列化  
  57.     if (val) {  
  58.         php_session_decode(val, vallen TSRMLS_CC);  
  59.         str_efree(val);  
  60.     }  
  61.     // 第七步 session全局配置参数的值use_cookie_only和use_trans_sid,  
  62.     // 两者分别表示sessionid在客户端只能通过cookie保存和只能通过url传递  
  63.     if (!PS(use_cookies) && PS(send_cookie)) {  
  64.         if (PS(use_trans_sid) && !PS(use_only_cookies)) {  
  65.             PS(apply_trans_sid) = 1;  
  66.         }  
  67.         PS(send_cookie) = 0;  
  68.     }  
  69. }  
  70. /* }}} */  

这里需要对PS(mod)->s_open(...)的调用需要介绍一下。

还记得我们在PHP_RINIT_FUNCTION是对PS(mod)的分析,PS(mod)其实就是一个struct ps_module_struct的实例  

ps_module然后调用对应的ps_open_files即PS_OPEN_FUNC(x)。这块的具体调用实现,可以通过之前对PS(mod)的分析详细了解。

需要注意的是第二步,PS(mod)->s_open(...)函数是对文件相关的属性赋值,并不是真正的打开文件,具体数据结构如下ps_files *data 

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  1. // mod_files.c  line:59  
  2. typedef struct {  
  3.     int fd;  
  4.     char *lastkey;  
  5.     char *basedir;  
  6.     size_t basedir_len;  
  7.     size_t dirdepth;  
  8.     size_t st_size;  
  9.     int filemode;  
  10. } ps_files;  

在第二步中通过PS_OPEN_FUNC(files)对参数赋值

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  1.     ps_files *data;  
  2.     data = ecalloc(1, sizeof(*data));  
  3. // mod_files.c line:303  
  4.     data->fd = -1;   //初始化资源id  
  5.     data->dirdepth = dirdepth;   // 目录深度  比如 N;save_path  值就是N  
  6.     data->filemode = filemode;   // 文件模式filemode  
  7.     data->basedir_len = strlen(save_path);   //路径长度  
  8.     data->basedir = estrndup(save_path, data->basedir_len);   //路径地址  

而在第五步读取session文件中的数据的时候才打开文件,即调用PS_READ_FUNC(files)

而这里面有一段很重要的语句:

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  1. flock(data->fd, LOCK_EX);  

PHP在打开文件后,通过flock(data->fd, LOCK_EX);语句对结构体struct flock进行赋值,并通过fcntl来设置排它锁,

因为设置了排它锁,所以在文件锁定期间,即使是读取文件的数据也是不允许的。这就造成要写入或读取的进程必须等待,直到前一进程释放锁(这通常发生在脚本执行完毕或者用户调用session_commit/session_write_close)。

有关文件锁这一块涉及到linux系统文件锁相关知识,如果要深入理解请自行百度。

(4). session的gc

在PHP中, 如果使用file_handler作为Session的save handler, 那么就有概率在每次session_start的时候运行Session的Gc过程。

在session_start的最后,通过下面代码来触发SESSION的GC:

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  1. if ((PS(mod_data) || PS(mod_user_implemented)) && PS(gc_probability) > 0) {  
  2.         int nrdels = -1;  
  3.   
  4.         nrand = (int) ((float) PS(gc_divisor) * php_combined_lcg(TSRMLS_C));  
  5.         if (nrand < PS(gc_probability)) {  
  6.             PS(mod)->s_gc(&PS(mod_data), PS(gc_maxlifetime), &nrdels TSRMLS_CC);  
  7. #ifdef SESSION_DEBUG  
  8.             if (nrdels != -1) {  
  9.                 php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_NOTICE, "purged %d expired session objects", nrdels);  
  10.             }  
  11. #endif  
  12.         }  
  13.     }  

从代码中可以看到,在判别s_gc是否运行的时候, 有俩个关键变量: PS(gc_divisor)和PS(gc_probability), 这俩个变量分别对应着session的运行时配置项的俩个同名配置项:

session.gc_probability和session.gc_divisor, 他们分别默认为1和100.

而php_combined_lcg是一个随机数发生器, 生成0到1范围的随机数, 所以上面的判别相当于:

rand < probability / gc_divisor

也就是说, 默认情况下, 差不多是100次能调用1次gc过程.


4. session请求结束 RSHUTDOWN   PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION

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  1. static PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(session) /* {{{ */  
  2. {  
  3.     int i;  
  4. <span style="white-space:pre">    </span>// (1). 将session序列化后写入文件,并unlock文件,关闭文件句柄  
  5.     zend_try {  
  6.         php_session_flush(TSRMLS_C);  
  7.     } zend_end_try();  
  8.     php_rshutdown_session_globals(TSRMLS_C);  //(2) 将http_session_vars变量refcount减一,即destroy全局变量  
  9.   
  10.     /* this should NOT be done in php_rshutdown_session_globals() */  
  11.     for (i = 0; i < 7; i++) {  
  12.         if (PS(mod_user_names).names[i] != NULL) {  
  13.             zval_ptr_dtor(&PS(mod_user_names).names[i]);  
  14.             PS(mod_user_names).names[i] = NULL;  
  15.         }  
  16.     }  
  17.   
  18.     return SUCCESS;  
  19. }  
  20. /* }}} */  
从上面的代码中我们可以知道,php在脚本执行过程中,并不会对session的数据进行文件写入,而是在请求结束后,再进行写入,并关闭句柄,这里不做深入研究,大家可以查看源码来进一步深入。

5. session扩展模块结束 MSHUTDOWN   PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION

模块结束后,主要对于一些全局变量和配置的销毁

[cpp] view plain copy
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  1. static PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(session) /* {{{ */  
  2. {  
  3.     UNREGISTER_INI_ENTRIES();  // 配置销毁  
  4.   
  5. #ifdef HAVE_LIBMM  
  6.     PHP_MSHUTDOWN(ps_mm) (SHUTDOWN_FUNC_ARGS_PASSTHRU);  
  7. #endif  
  8.   
  9.     /* reset rfc1867 callbacks */  
  10.     php_session_rfc1867_orig_callback = NULL;  
  11.     if (php_rfc1867_callback == php_session_rfc1867_callback) {  
  12.         php_rfc1867_callback = NULL;  
  13.     }  
  14.   
  15.     ps_serializers[PREDEFINED_SERIALIZERS].name = NULL;  
  16.     memset(&ps_modules[PREDEFINED_MODULES], 0, (MAX_MODULES-PREDEFINED_MODULES)*sizeof(ps_module *));  
  17.   
  18.     return SUCCESS;  
  19. }  
  20. /* }}} */  

6. session文件存储的问题

在session.save_handler=files的情况下,会有哪些性能问题和瓶颈?

  a.文件锁带来的性能问题

  前面我们已经提到, 由于是LOCK_EX(互斥锁),因而在文件锁定期间,即使是读取文件的数据也是不允许的。这就造成要写入或读取的进程必须等待,直到前一进程释放锁(这通常发生在脚本执行完毕或者用户调用session_commit/session_write_close)。


  b.分布式服务器环境下session共享的问题
session文件存储实际上是存储在服务器的磁盘上的,这样在分布式服务器环境下会造成一定的问题:假如你有a,b,c三台服务器。则用户的多次请求可能按照负载均衡策略定向到不同的服务器,由于服务器之间并没有共享session文件,这在表象看来便发生了session丢失。这虽然可以通过用户粘滞会话解决,但会带来更大的问题:无法服务器的负载均衡,增加了服务器的复杂性。

  c.高并发场景下session,大量磁盘I/O


     基于以上一些原因,在实际应用中,很多都是使用分布式内存缓存memcache或者redis来存储和共享session的。当然这个不是本章索讨论的范围。

7.总结

session探索到这里就基本结束了,上面基本对session的时间通过以PHP的生命周期将其实现机制详细介绍了一遍,当然,其中还有很多细节和函数没有涉及到。

感兴趣的同学可以进一步追踪一下源码实现,由于个人水平有限,文中若出现错误,欢迎大家指出交流。


参考资料:

1. http://www.cnblogs.com/driftcloudy/p/4011954.html

2. http://blog.csdn.net/ohmygirl/article/details/43152683

3. http://blog.csdn.net/risingsun001/article/details/44567225

4. http://www.laruence.com/2011/03/29/1949.html

5. http://php.net/manual/en/book.session.php

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