PHP内核学习（一）SAPI

学习PHP-src之前，我准备了一份源文件：

GitHub下载->https://github.com/helingfeng/php-src

简单分析一下源码的目录结构：

1. root根目录下，包含项目的说明文件以及设计方案，大部分文件是必读的。

2. build顾名思义，放置一些和源码编译相关的文件，比如编译前脚本配置、环境监测等。

3. ext官方扩展，包含了绝大数PHP函数的定义和实现，包括date、pdo、ftp、curl等。

4. main 放置PHP核心文件，主要实现PHP的基础设施，这里和Zend engine不一样，Zend engine主要完成最核心的语言运行环境。

5. Zend 放置Zend engine实现文件，包含脚本语法解析，扩展机制的实现等。

6. pear PHP的扩展与应用仓库

7. sapi 包含多种服务器的抽象层代码，例如apache的mod_php、cgi、fcgi以及fpm等接口。

8. TSRM（Thread Safe Resource Manager） php的线程安全是构建在TSRM库之上的。

9. tests php的测试脚本集合，包含各个模块功能的测试文件。

10. win32 包含windows平台下的相关实现，比如socket的实现在windows与*Nix平台就不太相同，同时包含了在windows下编译php的相关脚本。

讲完php目录结构，先来一张php架构图：

从架构图中，很清楚看出SAPI（Server Application Programming Interface）应用编程接口，是非常重要的东东。

今天，拿最简单的CGI接口来学习SAPI。

先百度百科一下什么是CGI：Common Gateway Interface 是WWW技术中最重要的技术之一，有着不可替代的重要地位。CGI是外部应用程序（CGI程序）与Web服务器之间的接口标准，是在CGI程序和Web服务器之间传递信息的规程。CGI规范允许Web服务器执行外部程序，并将它们的输出发送给Web浏览器，CGI将Web的一组简单的静态超媒体文档变成一个完整的新的交互式媒体。

脚本执行的开始都是以SAPI接口实现开始的。只是不同的SAPI接口实现会完成他们特定的工作， 例如Apache的mod_php SAPI实现需要初始化从Apache获取的一些信息，在输出内容是将内容返回给Apache， 其他的SAPI实现也类似。

以CGI为例了解一下源码结构：

cgi_main.c

定义SAPI：

 /* {{{ sapi_module_struct cgi_sapi_module
  */
 static sapi_module_struct cgi_sapi_module = {
     "cgi-fcgi",                        /* name */
     "CGI/FastCGI",                    /* pretty name */

     php_cgi_startup,                /* startup */
     php_module_shutdown_wrapper,    /* shutdown */

     sapi_cgi_activate,                /* activate */
     sapi_cgi_deactivate,            /* deactivate */

     sapi_cgi_ub_write,                /* unbuffered write */
     sapi_cgi_flush,                    /* flush */
     NULL,                            /* get uid */
     sapi_cgi_getenv,                /* getenv */

     php_error,                        /* error handler */

     NULL,                            /* header handler */
     sapi_cgi_send_headers,            /* send headers handler */
     NULL,                            /* send header handler */

     sapi_cgi_read_post,                /* read POST data */
     sapi_cgi_read_cookies,            /* read Cookies */

     sapi_cgi_register_variables,    /* register server variables */
     sapi_cgi_log_message,            /* Log message */
     NULL,                            /* Get request time */
     NULL,                            /* Child terminate */

     STANDARD_SAPI_MODULE_PROPERTIES
 };

定义了一些常量字符串，以及定义初始化函数、销毁函数、以及一些函数指针，告诉Zend如何获取与输出数据。

例如：php_cgi_startup 调用php初始化。

 static int php_cgi_startup(sapi_module_struct *sapi_module)
 {
     if (php_module_startup(sapi_module, &cgi_module_entry, 1) == FAILURE) {
         return FAILURE;
     }
     return SUCCESS;
 }

例如：php_module_shutdown_wrapper php关闭函数。

 int php_module_shutdown_wrapper(sapi_module_struct *sapi_globals)
 {
     php_module_shutdown();
     return SUCCESS;
 }

例如：sapi_cgi_activate 处理request进行初始化。

 static int sapi_cgi_activate(void)
 {
     char *path, *doc_root, *server_name;
     size_t path_len, doc_root_len, server_name_len;

     /* PATH_TRANSLATED should be defined at this stage but better safe than sorry :) */
     if (!SG(request_info).path_translated) {
         return FAILURE;
     }

     if (php_ini_has_per_host_config()) {
         /* Activate per-host-system-configuration defined in php.ini and stored into configuration_hash during startup */
         if (fcgi_is_fastcgi()) {
             fcgi_request *request = (fcgi_request*) SG(server_context);

             server_name = FCGI_GETENV(request, "SERVER_NAME");
         } else {
             server_name = getenv("SERVER_NAME");
         }
         /* SERVER_NAME should also be defined at this stage..but better check it anyway */
         if (server_name) {
             server_name_len = strlen(server_name);
             server_name = estrndup(server_name, server_name_len);
             zend_str_tolower(server_name, server_name_len);
             php_ini_activate_per_host_config(server_name, server_name_len);
             efree(server_name);
         }
     }

     if (php_ini_has_per_dir_config() ||
         (PG(user_ini_filename) && *PG(user_ini_filename))
     ) {
         /* Prepare search path */
         path_len = strlen(SG(request_info).path_translated);

         /* Make sure we have trailing slash! */
         if (!IS_SLASH(SG(request_info).path_translated[path_len])) {
             path = emalloc(path_len + 2);
             memcpy(path, SG(request_info).path_translated, path_len + 1);
             path_len = zend_dirname(path, path_len);
             path[path_len++] = DEFAULT_SLASH;
         } else {
             path = estrndup(SG(request_info).path_translated, path_len);
             path_len = zend_dirname(path, path_len);
         }
         path[path_len] = 0;

         /* Activate per-dir-system-configuration defined in php.ini and stored into configuration_hash during startup */
         php_ini_activate_per_dir_config(path, path_len); /* Note: for global settings sake we check from root to path */

         /* Load and activate user ini files in path starting from DOCUMENT_ROOT */
         if (PG(user_ini_filename) && *PG(user_ini_filename)) {
             if (fcgi_is_fastcgi()) {
                 fcgi_request *request = (fcgi_request*) SG(server_context);

                 doc_root = FCGI_GETENV(request, "DOCUMENT_ROOT");
             } else {
                 doc_root = getenv("DOCUMENT_ROOT");
             }
             /* DOCUMENT_ROOT should also be defined at this stage..but better check it anyway */
             if (doc_root) {
                 doc_root_len = strlen(doc_root);
                 if (doc_root_len > 0 && IS_SLASH(doc_root[doc_root_len - 1])) {
                     --doc_root_len;
                 }
 #ifdef PHP_WIN32
                 /* paths on windows should be case-insensitive */
                 doc_root = estrndup(doc_root, doc_root_len);
                 zend_str_tolower(doc_root, doc_root_len);
 #endif
                 php_cgi_ini_activate_user_config(path, path_len, doc_root, doc_root_len, (doc_root_len > 0 && (doc_root_len - 1)));

 #ifdef PHP_WIN32
                 efree(doc_root);
 #endif
             }
         }

         efree(path);
     }

     return SUCCESS;
 }

例如：sapi_cgi_deactivate 处理完request关闭函数，与activate对应。

 static int sapi_cgi_deactivate(void)
 {
     /* flush only when SAPI was started. The reasons are:
         1. SAPI Deactivate is called from two places: module init and request shutdown
         2. When the first call occurs and the request is not set up, flush fails on FastCGI.
     */
     if (SG(sapi_started)) {
         if (fcgi_is_fastcgi()) {
             if (
                 !parent &&
                 !fcgi_finish_request((fcgi_request*)SG(server_context), 0)) {
                 php_handle_aborted_connection();
             }
         } else {
             sapi_cgi_flush(SG(server_context));
         }
     }
     return SUCCESS;
 }

例如：sapi_cgibin_ub_write 告诉Zend如何输出数据。

 static size_t sapi_cgibin_ub_write(const char *str, size_t str_length) /* {{{ */
 {
     const char *ptr = str;
     uint remaining = str_length;
     size_t ret;

     while (remaining > 0) {
         ret = sapi_cgibin_single_write(ptr, remaining);
         if (!ret) {
             php_handle_aborted_connection();
             return str_length - remaining;
         }
         ptr += ret;
         remaining -= ret;
     }

     return str_length;
 }

例如：sapi_cgi_flush Zend刷新缓存。

 static void sapi_cgi_flush(void *server_context)
 {
     if (fflush(stdout) == EOF) {
         php_handle_aborted_connection();
     }
 }

例如：sapi_cgi_getenv 获取环境信息。

 static char *sapi_cgi_getenv(char *name, size_t name_len)
 {
     return getenv(name);
 }

例如：php_error 异常输出。

CGI只是简单的调用了PHP提供的错误处理函数

例如：sapi_cgi_read_post 读取post data。

 static size_t sapi_cgi_read_post(char *buffer, size_t count_bytes)
 {
     size_t read_bytes = 0;
     int tmp_read_bytes;
     size_t remaining_bytes;

     assert(SG(request_info).content_length >= SG(read_post_bytes));

     remaining_bytes = (size_t)(SG(request_info).content_length - SG(read_post_bytes));

     count_bytes = MIN(count_bytes, remaining_bytes);
     while (read_bytes < count_bytes) {
 #ifdef PHP_WIN32
         size_t diff = count_bytes - read_bytes;
         unsigned int to_read = (diff > UINT_MAX) ? UINT_MAX : (unsigned int)diff;

         tmp_read_bytes = read(STDIN_FILENO, buffer + read_bytes, to_read);
 #else
         tmp_read_bytes = read(STDIN_FILENO, buffer + read_bytes, count_bytes - read_bytes);
 #endif
         if (tmp_read_bytes <= 0) {
             break;
         }
         read_bytes += tmp_read_bytes;
     }
     return read_bytes;
 }

......

在编译php时，如果你需要fastcgi支持：

You must add '--enable-fastcgi' to the configure command on Linux or
OSX based systems to get fastcgi support in the php-cgi binary. You
also must not use '--enable-discard-path'.

如果在Apache中使用：

Using FastCGI PHP with Apache
=============================

#LoadModule php7_module /usr/lib/apache/2.0/libphp7.so

ScriptAlias /fcgi-bin/ /space/fcgi-bin/
<Location /fcgi-bin/>
Options ExecCGI
SetHandler fastcgi-script
</Location>

......

SAPI 服务器端抽象层代码实现。

看完哪些C语言代码我是头晕的，每天进步一点点！