相信很多人都听说过 Zend Engine 这个名词,也有很多人知道 Zend Engine 就是 PHP 语言的核心,但若要问一句:Zend Engine 到底存在于何处?或者说,Zend Engine 究竟是在什么时候怎么发挥作用让 PHP 源码输出我们想要的东西的?

Zend引擎是PHP实现的核心,提供了语言实现上的基础设施。例如:PHP的语法实现,脚本的编译运行环境, 扩展机制以及内存管理等,当然这里的PHP指的是官方的PHP实现(除了官方的实现, 目前比较知名的有facebook的hiphop实现,不过到目前为止,PHP还没有一个标准的语言规范),而PHP则提供了请求处理和其他Web服务器的接口(SAPI)。

要理解 Zend Engine 的作用,就不能不理解为什么会出现,PHP 为什么需要 Zend Engine, Zend Engine 的出现为 PHP 解决了什么问题。PHP 发展到 3.0 版本的时候,此时 PHP 已经很普及了。“在 PHP3 的顶峰,Internet 上 10% 的 web 服务器上都安装了它”,PHP Manual 如是说。广泛的应用必然带来更高的要求。但此时的 PHP3 却有些力不从心了,这主要是因为 PHP3 采用的是边解释边执行的运行方式,运行效率很受其影响。其次,代码整体耦合度比较高,可扩展性也不够好,不利于应付各种各样需求。因此,此时在 PHP 界里已经有点中流砥柱作用的 Zeev Suraski 和 Andi Gutmans 决定重写代码以解决这两个问题。最终他们俩把该项技术的核心引擎命名为 Zend Engine,Zend 的意思即为 Zeev + Andi 。

Zend Engine 最主要的特性就是把 PHP 的边解释边执行的运行方式改为先进行预编译(Compile),然后再执行(Execute)。这两者的分开给 PHP 带来了革命性的变化:执行效率大幅提高;由于实行了功能分离,降低了模块间耦合度,可扩展性也大大增强。此时 PHP 已经能很方便的应付各种各样的 BT 需求了,而伴随 PHP 4.4.x ―可能是 PHP4 系列的最后一个分支―的发布,PHP 的大部分开发人员已经将注意力放在了 PHP5 或者 PHP6 上面,以后发布的基本上就是一些 Bug Fix Release。可以说第一代的 Zend Engine 是已经在站最后一班岗了。

2004 年 7 月,PHP 5 发布,支持 PHP5 的是 Zend Engine 2.0 版本。这个版本主要是对 PHP 的 OO 功能进行了改进(我没有提集成 SQLite、PDO 等特性是因为我们现在谈的主要是 Zend Engine 而非 PHP)。核心执行方式(非 OO 部分)较PHP4 的1.0 版本变动不大,所以 PHP5 纯粹的执行速度相对于 PHP4 没有大的提高。而预计将于本月中旬发布的 PHP 5.1 版本则会携带 Zend Engine 2.1 版本,这个版本将提供新的执行方式,执行速度也会快上许多,至少要比 PHP5.0 相对于 PHP4.x 的差别要大很多,所以,PHP 5.1 将会是一个很了很令人期待的版本。

阿里云-推广AD

但并非 PHP5 系列的 Zend Engine 2 就完美无缺了。前面已经提到过,Zend Engine 将代码分成编译和执行两大部分。一般情况下,我们的代码完成以后就很少再去改变了。但执行时 PHP 却不得不还得一次又一次的重复编译,这根本就是毫无必要的。而且通常情况下,编译的所花费的时间并不比执行少多少,说是五五开并不为过,因此这极大的浪费了机器的 CPU。基于 Zend Engine 3.0 的 PHP6 将试图解决这个问题。除此之外,目前的 PHP 对多字节的字符处理也是 PHP 的一大致命缺陷。这在人们联系日益国际化的今天几乎是不可忍受的。而无数人在抨击 PHP 或 比较 ASP 等同类语言时总是不可避免的要提到这一点。同时受到 IBM 方面的压力,PHP6 也将会把对多字节字符的处理提到首要日程。这在 PHP6 的 Dev 版本中已经得到体现。

目前PHP的实现和Zend引擎之间的关系非常紧密,甚至有些过于紧密了,例如很多PHP扩展都是使用的Zend API, 而Zend正是PHP语言本身的实现,PHP只是使用Zend这个内核来构建PHP语言的,而PHP扩展大都使用Zend API, 这就导致PHP的很多扩展和Zend引擎耦合在一起了,后来才有PHP核心开发者就提出将这种耦合解开的建议。

目前PHP的受欢迎程度是毋庸置疑的,但凡流行的语言通常都会出现这个语言的其他实现版本, 这在Java社区里就非常明显,目前已经有非常多基于JVM的语言了,例如IBM的Project Zero就实现了一个基于JVM的PHP实现, .NET也有类似的实现,通常他们这样做的原因无非是因为:他们喜欢这个语言,但又不想放弃原有的平台, 或者对现有的语言实现不满意,处于性能或者语言特性等(HipHop就是这样诞生的)。

很多脚本语言中都会有语言扩展机制,PHP中的扩展通常是通过Pear库或者原生扩展,在Ruby中则这两者的界限不是很明显, 他们甚至会提供两套实现,一个主要用于在无法编译的环境下使用,而在合适的环境则使用C实现的原生扩展, 这样在效率和可移植性上都可以保证。目前这些为PHP编写的扩展通常都无法在其他的PHP实现中实现重用, HipHop的做法是对最为流行的扩展进行重写。如果PHP扩展能和ZendAPI解耦,则在其他语言中重用这些扩展也将更加容易了。