PHP 简史与新特性

PHP 是一种跨平台开源语言，也是迄今为止最流行的 Web 开发语言，全球有超过 80% 的网站由 PHP 驱动。PHP 自 1994 年由 Rasmus Lerdorf 创建以来已走过 20 多年，经历了 6 个大版本的更迭。下面就来了解 PHP 简史与 PHP 7 带来的新特性。

PHP 简史

PHP 最初是作为工具包出现的，作者 Rasmus Lerdorf 为了在自己的网站上追踪访客开发了 PHP 的雏形。而后随着功能的增多，作者发布了第一个完整的版本并称之为 Personal Home Page Tools。1996 年 Rasmus Lerdorf 发布了 2.0 版本，这是一个相对完善的版本，不仅可以访问数据库还可以把 PHP 代码嵌入到 HTML 页面中。2.0 版本吸引了很多开发者，其中包括后来 Zend 引擎的核心开发者 Zeev Suraski 和 Andi Gutmans。Zeev 和 Andi 加入之后，重写了代码，带来了 PHP 3.0。

PHP 3.0 强大的可扩展性吸引了更多的开发者加入并提交新的模块。从这个版本开始，PHP 被重命名为 PHP:Hypertext Preprocessor。2000 年夏初，4.0 版本发布，Zend 引擎正式登场，相比 PHP 3.0，最高可以有近 10 倍的性能提升。此外还支持了更多的 Web 服务器。这个时候的 PHP 已经是很流行的编程语言了，但是相对于其他语言还缺乏一些关键特性，例如面向对象、异常处理等。

2004 年 7 月，标志性的 PHP 5 正式发布，Zend 引擎升级到 2.0。PHP 5 的最大特点是引入了面向对象的全部机制。另外引进了类型提示和异常处理机制，能更有效地处理异常和避免错误。2005 年 PHP 社区发起了 PHP 6 的项目，主要的目的是为 PHP 引擎增加 Unicode 支持，但是由于种种原因，项目最终被取消。这个项目虽然被取消了，但是大量的功能陆续都添加进了 PHP 5.x 版本，例如命名空间、匿名函数、闭包等特性。

2015 年夏天，备受瞩目的 PHP 7 发布了第一个 Alpha 版本。之后，经过大概 3 个 Beta 版本和 8 个 RC 版本，2016 年 1 月 PHP 7 正式发布。PHP 7 是 PHP 一个非常重要的版本，相对于 PHP 5.x 版本，有着非常大的革新，尤其是在性能方面。如果读者的网站使用的是 PHP 5.x，那么使用 PHP 7 后几乎将无成本地得到一倍的性能提升。感谢开发者！

下面我们来测试一下 PHP 7 性能到底提升了多少。本地环境下以相同的编译参数分别安装 PHP 5.5.38、PHP 7 的第一个正式版本 7.0.2 和 7.1.0 版本，在 CLI 模式下运行 PHP 源码中的基准测试脚本。

  1. 测试环境：本地搭建的 vagrant 虚拟机，操作系统 CentOS 7，单核 CPU 2.00GHz，内存 1GB。

  2. 基准测试指标：

    • Time——执行时间，以秒为单位；

    • %rel,gain——相对于上一版本节省的执行时间；

    • %abs,gain——与 PHP 5.5.38 相比，脚本节省的执行时间。

测试结果如表 1-1 所示。

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Figure 1. 表1-1 测试结果

由上边的测试结果可以看出来，PHP 7.1.0 的基准性能几乎是 PHP 5.5.38 的 3 倍左右，在开启了 opcache 的情况下更是达到了 4.4 倍之多，这是一个非常显著的提升。这些性能提升是如何做到的呢？本书后续的章节将一一介绍。

这里的测试是纯 CPU 的基准测试，5 次运行取平均值，不包括其他方面的测试，在实际的项目或者其他运行环境下可能有所差异。

PHP 7 新特性

PHP 7 除了在性能方面有极大提升外，还添加了很多新的特性，如太空船操作符、标量类型声明、返回值的类型声明、全局的 throwable 接口、抽象语法树等，下边分别介绍。

  1. 太空船操作符

    太空船操作符用于比较两个表达式。例如，当 $a 小于、等于或大于 $b 时，它分别返回 -1、0 或 1。比较的原则沿用 PHP 的常规比较规则进行。

    <? php
// 整数
echo 1 <=> 1; // 0
echo 1 <=> 2; // -1
echo 2 <=> 1; // 1

// 浮点数
echo 1.5 <=> 1.5; // 0
echo 1.5 <=> 2.5; // -1
echo 2.5 <=> 1.5; // 1

// 字符串
echo "a" <=> "a"; // 0
echo "a" <=> "b"; // -1
echo "b" <=> "a"; // 1

  2. 标量类型声明和返回值的类型声明

    PHP 7 可以对下面几种类型的参数做声明：字符串（string）、整型（int）、浮点型（float）以及布尔型（bool）。注意参数类型声明不受制于默认模式和严格模式。默认模式下，当传入的参数不符合声明类型时，会首先尝试转换类型；而严格模式下，则直接报错。

    例如下面的代码：

    <?php

declare(strict_types=1); // strict_types=1表示开启严格模式
function sumOfInts(int ...$ints)
{
    return array_sum($ints);
}

var_dump(sumOfInts(2, '3.1', 4.1));
// 运行结果：
// Fatal error: Uncaught TypeError: Argument 2 passed to sumOfInts() must be of the type integer, string given?

    当注释掉第二行代码，程序才可以正常运行——PHP 会首先尝试把 '3.1' 转为 int 型的 3，然后再执行。（注意：这里的类型转换仅受制于可转换的类型，例如不能把 'a' 转为 int 型。）但是当开启严格模式后，代码会直接报错。因为函数的参数被声明为 int 型，但是传入的参数中包含一个 string 型和一个 float 型。

    修改上面代码，再来看看返回值类型受限制的情况：

    <?php
declare(strict_types=1);
function sumOfInts(int ...$ints): int
{
    return array_sum($ints);
}

var_dump(sumOfInts(2, 3, 4));
// 运行结果
// int(9)

    这段代码额外声明了返回值的类型为 int 型。如果返回值的类型不是 int 型，在默认模式下，PHP 会首先尝试转换返回值的类型为 int 型，如果不能转换，则会直接报错。

    PHP 7.1 对函数返回值的声明做了扩充，可以定义其返回值为 void，无论是否开启严格模式，只要函数中有 “return;” 以外的其他 return 语句都会报错。

    注意：参数类型不可以是 void。

    <?php
declare(strict_types=1);
function sumOfInts(int ...$ints): void
{
    // return array_sum($ints);
    // return null;
    return;
}

var_dump(sumOfInts(2, 3, 4));
// 运行结果：
// NULL

    PHP 7.1.0 对参数类型和返回值类型还有进一步的支持，其类型可以是可空类型，在参数或返回值类型声明前边加上 “?”，表示返回值要么是 null，要么是声明的类型：

    <?php

declare(strict_types=1);
function test(?int $a): ?int
{
    return $a;
}

var_dump(test(null)); // NULL
var_dump(test(1)); // 1
var_dump(test('a')); // ERROR

  3. null合并操作符

    在 PHP 7 之前，人们经常会写这样的代码：

    <?php
$page = isset($_GET['page']) ? $_GET['page'] : 0;

    PHP 7 提供了一个新的语法糖 “??”，如果变量存在且值不为 null，它会返回自身的值，否则返回它的第二个操作数。可以这样改写代码：

    <? php
$page = $_GET['page'] ?? 0;

    当代码中有连续的三元运算符的时候还可以像下边这样写：

    <?php
$page = $_GET['page'] ?? $_POST['page'] ?? 0;

    看起来是不是简化了很多？

  4. 常量数组

    在 PHP 7 之前是无法通过 define 来定义一个数组常量的，PHP 7 支持了这个操作：

    <?php
define('ANIMALS', [
    'dog',
    'cat',
    'bird'
]);

  5. namespace 批量导入

    在 PHP 7 之前，如果要导入一个 namespace 下的多个 class，我们需要这样写：

    <?php
use Space\ClassA;
use Space\ClassB;
use Space\ClassC as C;

    在 PHP 7 中支持批量导入：

    <? php
use Space\{ClassA, ClassB, ClassC as C};

  6. throwable 接口

    在 PHP 7 之前，如果代码中有语法错误，或者 fatal error 时，程序会直接报错退出，但是在 PHP 7 中有了改变。PHP 7 实现了全局 throwable 接口，原来的 Exception 和部分 Error 实现了该接口。这种 Error 可以像 Exception 一样被第一个匹配的 try/catch 块捕获。如果没有匹配的 catch 块，则调用异常处理函数进行处理。如果尚未注册异常处理函数，则按照传统方式处理（fatal error）。

    Error 类并非继承自 Exception 类，所以不能用 catch (Exception $e) { ... } 来捕获 Error。可以用 catch (Error $e) { ... }，或者通过注册异常处理函数（set_exception_handler()）来捕获 Error：

    <?php
try {
    undefindfunc();
} catch (Error $e) {
    var_dump($e);
}

// 或者
set_exception_handler(function($e){
    var_dump($e);
});
undefindfunc();

  7. Closure::call()

    在 PHP 7 之前，我们需要动态地给一个对象添加方法时，可以通过 Closure 来复制一个闭包对象，并绑定到一个 $this 对象和类作用域：

    <?php
class Test {
    private $num = 1;
}

$f = function() {
    return $this->num + 1;
};

$test = $f->bindTo(new Test, 'Test');
echo $test();
// 2

    在 PHP 7 中新添加了 Closure::call()，可以通过 call 来暂时绑定一个闭包对象到 $this 对象并调用它：

    <?php
class Test {
    private $num = 1;
}

$f = function() {
    return $this->num + 1;
};

echo $f->call(new Test);
// 2

  8. intdiv函数

    PHP 7 还增加了一个新的整除函数，在代码中不需要再手动转了：

    <?php
// var_dump(intval(10 / 3));
var_dump(intdiv(10, 3));

  9. list的方括号写法

    我们知道可以通过 list 来实现解构赋值，如下：

    <?php
$arr = [1, 2, 3];
list($a, $b, $c) = $arr;

    PHP 7.1.0 对其做了进一步的优化，可以将其写成如下方式：

    <?php
$arr = [1, 2, 3];
[$a, $b, $c] = $arr;

    注意：这里的 [] 并不是数组的意思，只是 list 的简略形式。

除了上文这些，PHP7 还有很多其他的改变和特性。例如，foreach 遍历数组时不再修改内部指针、移除了 ASP 和 script PHP 标签、移除了 $HTTP_RAW_POST_DATA、匿名类、类常量可见性等，读者可以自行尝试。