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认识一下PHP 8的 JIT 特性!

发布时间:2022-07-21 14:08:05 所属栏目:PHP教程 来源:互联网
导读:本篇文章给大家介绍一下PHP 8 的 JIT特性。有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对大家有所帮助。 简单一点来说 : 当 JIT 按预期工作时,您的代码不会通过 Zend VM 执行,而是作为一组 CPU 级指令直接执行。 这就是全部的想法。 但是为了更好
  本篇文章给大家介绍一下PHP 8 的 JIT特性。有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对大家有所帮助。
 
  简单一点来说 : 当 JIT 按预期工作时,您的代码不会通过 Zend VM 执行,而是作为一组 CPU 级指令直接执行。
 
  这就是全部的想法。
 
  但是为了更好地理解它,我们需要考虑 php 如何在内部工作。不是很复杂,但需要一些介绍。
 
  PHP 的代码是怎么执行的?
 
  总所周知, PHP 是解释型语言,但这句话本身是什么意思呢?
 
  每次执行 PHP 代码(命令行脚本或者 WEB 应用)时,都要经过 PHP 解释器。最常用的是 PHP-FPM 和 CLI 解释器。
 
  解释器的工作很简单:接收 PHP 代码,对其进行解释,然后返回结果。
 
  一般的解释型语言都是这个流程。有些语言可能会减少几个步骤,但总体的思路相同。在 PHP 中,这个流程如下:
 
  读取 PHP 代码并将其解释为一组称为 Tokens 的关键字。这个过程让解释器知道各个程序都写了哪些代码。 这一步称为 Lexing 或 Tokenizing 。
 
  拿到 Tokens 集合以后,PHP 解释器将尝试解析他们。通过称之为 Parsing 的过程生成抽象语法树(AST)。这里 AST 是一个节点集表示要执行哪些操作。比如,「 echo 1 + 1 」实际含义是 「打印 1 + 1 的结果」 或者更详细的说 「打印一个操作,这个操作是 1 + 1」。
 
  有了 AST ,可以更轻松地理解操作和优先级。将抽象语法树转换成可以被 CPU 执行的操作需要一个用于过渡的表达式 (IR),在 PHP 中我们称之为 Opcodes 。将 AST 转换为 Opcodes 的过程称为 compilation 。
 
  有了 Opcodes ,有趣的部分就来了: executing 代码! PHP 有一个称为 Zend VM 的引擎,该引擎能够接收一系列 Opcodes 并执行它们。执行所有 Opcodes 后, Zend VM 就会将该程序终止。
 
  PHP 使用 Opcache 的解释流程。如果文件已经被解析,则 PHP 会为其获取缓存的 Opcodes ,而不是再次解析。
 
  完美的跳过了 Lexing/Tokenizing 、 Parsing 和 Compiling 步骤 。
 
  旁注: 这是超赞的 PHP 7.4 预加载功能 RFC ! 允许你告诉 PHP FPM 解析代码库,将其转换为 Opcodes 并且在执行之前就将其缓存。
 
  你想知道 JIT 是怎么参与这个解释流程的吗?这篇文章的将说明。
 
  Just In Time 编译有什么效果?
 
  听了 Zeev 在 PHP Internals News 发表的 PHP 和 JIT 广播 之后,我弄清了 JIT 实际做了什么事情。
 
  如果说 Opcache 扩展可以更快的获取 Opcodes 将其直接转到 Zend VM,则 JIT 让它们完全不使用 Zend VM 即可运行。
 
  Zend VM 是用 C 编写的程序,充当 Opcodes 和 CPU 之间的一层。 JIT 在运行时直接生成编译后的代码,因此 PHP 可以
 
  跳过 Zend VM 并直接被 CPU 执行。 从理论上说,性能会更好。
 
  这听起来很奇怪,因为在编译成机器码之前,需要为每种类型的结构体编写一个具体的实现。但实际上这也是合理的。
 
  PHP 的 JIT 使用了名为 DynASM (Dynamic Assembler) 的库,该库将一种特定格式的一组 CPU 指令映射为许多不同 CPU 类型的汇编代码。因此,编译器只需要使用 DynASM 就可以将 Opcodes 转换为特定结构体的机器码。
 
  但是,有一个问题困扰了我很久。
 
  例如,这个 Zend VM handler 是处理「小于或等于」(<=) 表达式。看看它编码这么多的 if else 分支,只是为了类型推断。
 
  使用机器码执行类型推断逻辑是不可行的,并且可能变得更慢。
 
  先求值再编译也不是一个好选择,因为编译为机器码是 CPU 密集型任务。因此,在运行时编译所有内容也不好。
 
  那么 Just In Time 编译是怎么做的?
 
  现在我们知道无法很好的推断类型来提前编译。我们也知道在运行时进行编译的运算成本很高。那么 JIT 对 PHP 有何好处呢?
 
  为了寻求平衡, PHP 的 JIT 尝试只编译有价值的 Opcodes 。为此, JIT 会分析 Zend VM 要执行的 Opcodes 并检查可能编译的地方。(根据配置文件)

(编辑:PHP编程网 - 黄冈站长网)

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