資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：加入的擴展一般在，如果找不到，請自行百度里面有很多文件。如果使用模式，需要重啟，這樣我們就應該有擴展，具體可以通過查看不會請自行百度編寫代碼既然說編寫擴展可以提高運行效率，因此在這里，我們通過使用擴展和直接使用代碼來進行對比，測試性能。
1、寫在最前
隨著互聯網飛速發展，lamp架構的流行，php支持的擴展也越來越多，這樣直接促進了php的發展。 但是php也有腳本語言不可避免的問題，性能比例如C等編譯型語言相差甚多，所以在考慮性能問題的時候最好還是通過php擴展來解決。 那么，怎么去做一個php擴展呢。下面從一個例子開始（本文章需要C基礎）。
2、解決一個問題
在一個系統中，如果經常要求一個數組的平方和，我們可以這么寫。
function array_square_sum($data){
$sum = 0;
foreach($data as $value){
$sum += $value * $value;
}
return $sum;
}
實際執行的時候，php zend引擎會把這段話翻譯成C語言，每次都需要進行內存分配。所以性能比較差。進而，基于性能上的考慮，我們可以編寫一個擴展來做這個事情。
3、編寫擴展
構建一個擴展，至少需要2個文件。一個是Configulator文件，它會告訴編譯器編譯這個擴展至少需要哪些依賴庫；第二個是實際執行的文件。
3.1 生成框架
聽起來很復雜，實際上有一個工具可以幫我們搞定一個擴展的框架。在php源代碼里面有個工具ext_skel，他可以幫我們生成擴展框架。
liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext$ ls ext_skel
ext_skel
現在我們利用它生成擴展 array_square_sum。($表示提示符命令)
$ ./ext_skel --extname=array_square_sum
Creating directory array_square_sum
Creating basic files: config.m4 config.w32 .svnignore array_square_sum.c php_array_square_sum.h CREDITS EXPERIMENTAL tests/001.phpt array_square_sum.php [done].
To use your new extension, you will have to execute the following steps:
$ cd ..
$ vi ext/array_square_sum/config.m4
$ ./buildconf
$ ./configure --[with|enable]-array_square_sum
$ make
$ ./php -f ext/array_square_sum/array_square_sum.php
$ vi ext/array_square_sum/array_square_sum.c
$ make
Repeat steps 3-6 until you are satisfied with ext/array_square_sum/config.m4 and
step 6 confirms that your module is compiled into PHP. Then, start writing
code and repeat the last two steps as often as necessary.
執行命令之后，終端告訴我們怎么去生產新的擴展。查看一下文件內容，會發現多了幾個比較重要的文件config.m4, php_array_square_sum.h，array_square_sum.c，下面會一一敘述。
liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext$ ll array_square_sum/
total 44
drwxr-xr-x 3 liujun liujun 4096 Jan 29 15:40 ./
drwxr-xr-x 80 liujun liujun 4096 Jan 29 15:40 ../
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 5548 Jan 29 15:40 array_square_sum.c
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 532 Jan 29 15:40 array_square_sum.php
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 2354 Jan 29 15:40 config.m4
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 366 Jan 29 15:40 config.w32
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 16 Jan 29 15:40 CREDITS
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 0 Jan 29 15:40 EXPERIMENTAL
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 3112 Jan 29 15:40 php_array_square_sum.h
-rw-r--r-- 1 liujun liujun 16 Jan 29 15:40 .svnignore
drwxr-xr-x 2 liujun liujun 4096 Jan 29 15:40 tests/
3.2 配置文件config.m4
dnl PHP_ARG_WITH(array_square_sum, for array_square_sum support,
dnl Make sure that the comment is aligned:
dnl [ --with-array_square_sum Include array_square_sum support])
去掉dnl
PHP_ARG_WITH(array_square_sum, for array_square_sum support,
Make sure that the comment is aligned:
[ --with-array_square_sum Include array_square_sum support])
這是./configure時能夠調用enable-sample選項的最低要求.PHP_ARG_ENABLE的第二個參數將在./configure處理過程中到達這個擴展的配置文件時顯示. 第三個參數將在終端用戶執行./configure --help時顯示為幫助信息
3.3 頭文件
修改php_array_square_sum.h，把confirm_array_square_sum_compiled改成confirm_array_square_sum,這個為我們以后實際調用的函數名字，當然你也可以直接加入函數confirm_array_square_sum，而不刪除confirm_array_square_sum_compiled。
PHP_FUNCTION(confirm_array_square_sum_compiled);
該成
PHP_FUNCTION(array_square_sum);
3.3 源代碼
修改 array_square_sum.c，把confirm_array_square_sum_compiled改成confirm_array_square_sum，這個是注冊這個擴展的函數，如果在3.2中直接加入了confirm_array_square_sum，在這一步也直接加入confirm_array_square_sum就可以了。
const zend_function_entry array_square_sum_functions[] = {
PHP_FE(confirm_array_square_sum_compiled, NULL) /* For testing, remove later. */ PHP_FE_END /* Must be the last line in array_square_sum_functions[] */
};
改成
const zend_function_entry array_square_sum_functions[] = {
PHP_FE(array_square_sum, NULL) /* For testing, remove later. */ PHP_FE_END /* Must be the last line in array_square_sum_functions[] */
};
然后最為關鍵的一個步驟，重寫confirm_array_square_sum，這個時候只需要把confirm_array_square_sum_compiled重寫成confirm_array_square_sum(3.1中沒有刪除confirm_array_square_sum_compiled，就需要加入confirm_array_square_sum就好了)。
PHP_FUNCTION(confirm_array_square_sum_compiled)
重寫為
PHP_FUNCTION(array_square_sum)
{
zval* array_data;
HashTable *ht_data;
int ret;
char* key;
uint index;
zval **pdata;
double sum = 0;
if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "a", &array_data) == FAILURE) {
return;
}
ht_data = Z_ARRVAL_P(array_data);
zend_hash_internal_pointer_reset(ht_data);
while ( HASH_KEY_NON_EXISTANT != (ret = zend_hash_get_current_key(ht_data, &key, &index, 0)) ) {
ret = zend_hash_get_current_data(ht_data, &pdata);
if( Z_TYPE_P(*pdata) == IS_LONG){
sum += Z_LVAL_P(*pdata) * Z_LVAL_P(*pdata);
}else {
RETURN_FALSE;
}
zend_hash_move_forward(ht_data);
}
zend_hash_internal_pointer_end(Z_ARRVAL_P(array_data));
RETVAL_DOUBLE(sum);
}
php是一個弱類型語言，他的數據都存在結構體zval里面(具體請看更加專業資料，如"php擴展開發.pdf")。
typedef union _zval {
long lval;
double dval;
struct {
char *val;
int len;
} str;
HashTable *ht;
zend_object_value obj;
} zval;
為了獲得函數傳遞的參數，可以使用zend_parse_parameters()API函數。下面是該函數的原型：
zend_parse_parameters(int num_args TSRMLS_DC, char *type_spec, …);
zend_parse_parameters()函數的前幾個參數我們直接用內核里宏來生成便可以了，形式為：ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC，注意兩者之間有個空格，但是沒有逗號。從名字可以看出，ZEND_NUM_ARGS()代表這參數的個數。后面緊跟著是常見的參數類型（和C語言的printf類似），后面就是常見的參數列表。 下表列出了常見的參數類型。
參數類型 對象C類型 說明
l long 整數
b bool 布爾
s char* 字符串
d double 浮點數
a array(zval*) 數組
z zval* 不確定性zval
此外數組是一個大型的hashtable來實現的，所以zend_hash_get_current_key可以遍歷數組，使用宏Z_LVAL_P(zval*)獲得實際的值。最終可以將結果放入到sum里面。RETVAL_DOUBLE(value)也是一個宏，返回結果為double,值則為value，具體可以參見" php擴展開發.pdf". 最終完成了這個主函數的開發。
3.4 生成configure文件
然后執行 ~/php/bin/phpize
/home/liujun/php/bin/phpize
Configuring for:
PHP Api Version: 20121113
Zend Module Api No: 20121212
Zend Extension Api No: 220121212
可以發現array_square_sum出現可執行腳本configure。
3.5 編譯
編譯的時候最好帶上php-config PATH，因為系統默認的php-config-path可能不是你目前使用的php路徑。
liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext/array_square_sum$ ./configure --with-php-config=/home/liujun/php/bin/php-config
編譯如果成功，終端會有如下提示：
creating libtool
appending configuration tag "CXX" to libtool
configure: creating ./config.status
config.status: creating config.h
config.status: config.h is unchanged
查看array_square_sum目錄的module目錄，會發現里面生成array_square_sum.so，這個就是我們需要的擴展。
liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext/array_square_sum$ ls modules/
array_square_sum.la array_square_sum.so
4、使用擴展
4.1、配置擴展
修改php的配置php.ini，加入一下配置內容。
[array_square_sum]
extension=array_square_sum.so
4.2、加入module
php的擴展一般在 $PHP_PATH/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-yyyymmdd，如果找不到，請自行百度or Google. 里面有很多.so文件。 把3.5生產的array_sum_square.so拷貝進去即可。 如果使用fastcgi模式，需要重啟php，這樣我們php就應該有擴展array_square_sum，具體可以通過查看phpinfo(不會請自行百度orGoogle).
4.2、編寫代碼
既然說編寫擴展可以提高運行效率，因此在這里，我們通過使用擴展和直接使用php代碼來進行對比，測試性能。多次實驗可以減少誤差，所以進行2000次對100000個數字求平方和。代碼如下:
$data = array();
$max_index = 100000;
$test_time = 2000;
for($i=0; $i<$max_index; $i++){
$data[] = $i;
}
$php_test_time_start = time();
php_test($test_time, $data);
$php_test_time_stop = time();
echo "php test ext time is ". ($php_test_time_stop - $php_test_time_start). "
";
$c_test_time_start = time();
c_test($test_time, $data);
$c_test_time_stop = time();
echo "php test time is ". ($c_test_time_stop - $c_test_time_start). "
";
function php_test($test_time, $test_data){
for($i=0; $i<$test_time; $i++){
$sum = 0;
foreach($test_data as $data){
$sum += $data * $data;
}
}
}
function c_test($test_time, $test_data){
for($i=0; $i<$test_time; $i++){
$sum = array_square_sum($test_data);
}
}
測試結果如下：
liujun@ubuntu:~/php$ ~/php/bin/php test.php
php test ext time is 30
php test time is 2
可以看到擴展要比直接使用php快15倍。隨著業務邏輯變得更加復雜，這個差異化會越大。 那么直接使用c語言來做這個事情呢。下面也給一個代碼來測試下（測試條件完全一致）：include
int main()
{
