PHP 8的新增功能（功能，改进和JIT编译器）

PHP 8预计将于2020年12月发布，它将为我们带来很多强大的功能和出色的语言改进。

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}

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尽管仍有一些提案正在开发中，但许多RFC已经得到批准和实施，因此现在是时候让我们开始研究一些最令人兴奋的补充，这些补充应使PHP更快，更可靠。

请注意，PHP 8仍在开发中，在最终版本发布之前我们可以看到一些变化。无论如何，我们会一直跟踪这些更改并定期更新此帖子，因此请确保您不会错过任何有关PHP 8的信息，并不时检查一下此帖子。

那么，我们期望PHP 8有哪些功能和改进？ PHP 8（该语言的下一个主要版本）最大的特点是什么？

让我们潜入吧！

PHP JIT（及时编译器）

PHP 8附带的最受赞誉的功能是即时（JIT）编译器。 JIT的全部意义是什么？

RFC提案将JIT描述如下：

“ PHP JIT被实现为OPcache的几乎独立的部分。它可以在PHP编译时和运行时启用/禁用。启用后，PHP文件的本机代码存储在OPcache共享内存的另一个区域中，并且op_array→o​​pcodes[].handler保留指向JIT版本代码的入口点的指针。”

那么，我们如何实现JIT？JIT与OPcache有何区别？

为了更好地了解什么是JIT for PHP，让我们快速看一下PHP如何从源代码执行到最终结果。

PHP执行是一个4个阶段的过程：

• Lexing /令牌化：首先，解释器读取PHP代码并构建一组令牌。
• 解析：解释器检查脚本是否与语法规则匹配，并使用标记来构建抽象语法树（AST），该语法是源代码结构的分层表示。
• 编译：解释器遍历树并将AST节点转换为低级Zend操作码，这些操作码是确定Zend VM执行的指令类型的数字标识符。
• 解释：操作码在Zend VM上解释并运行。

下图显示了基本PHP执行过程的直观表示。

基本的PHP执行过程

那么，OPcache如何使PHP更快？ JIT执行过程中有哪些变化？

OPcache扩展

PHP是一种解释型语言。这意味着，当运行PHP脚本时，解释器将在每次请求时一遍又一遍地解析，编译和执行代码。这可能会浪费CPU资源和其他时间。

这是OPcache扩展发挥作用的地方：

“ OPcache通过将预编译的脚本字节码存储在共享内存中来提高PHP性能，从而消除了PHP在每个请求上加载和解析脚本的需要。”

启用OPcache后，PHP解释程序仅在脚本首次运行时才经过上述4个阶段。由于PHP字节码存储在共享内存中，因此它们可以立即作为低级中间表示形式使用，并且可以立即在Zend VM上执行。

启用OPcache的PHP执行过程

从PHP 5.5开始，Zend OPcache扩展默认情况下可用，您可以通过从服务器上的脚本中调用phpinfo（）或检出php.ini文件（请参阅OPcache配置设置）来检查是否正确配置了它。

phpinfo页面中的Zend OPcache部分

预装

最近通过预加载的实现对OPcache进行了改进，预加载是PHP 7.4中新增的新OPcache功能。预加载提供了一种在“运行任何应用程序代码之前”将一组指定的脚本存储到OPcache内存中的方法，但是它不会为基于Web的典型应用程序带来明显的性能提升。

您可以在我们的PHP 7.4简介中阅读有关预加载的更多信息。

通过JIT，PHP向前迈了一步。

JIT —及时编译器

即使操作码采用低级中间表示形式，也仍然必须将其编译为机器代码。 JIT“没有引入任何其他IR（中间表示）形式”，而是使用DynASM（用于代码生成引擎的动态汇编器）直接从PHP字节码生成本机代码。

简而言之，JIT将中间代码的热门部分转换为机器代码。绕过编译，它将能够显着提高性能和内存使用率。

PHP JIT提案的合著者Zeev Surasky显示了使用JIT可以更快地进行多少计算：

但是，JIT是否可以有效地提高WordPress性能？

实时Web应用的JIT

根据JIT RFC，即时编译器实现应提高PHP性能。但是，我们真的会在WordPress等现实应用中体验到这种改进吗？

早期测试表明，JIT可以使CPU密集型工作负载的运行速度大大提高，但是RFC警告：

“…像以前的尝试一样，它目前似乎并不能显着改善WordPress等现实应用（opcache.jit = 1235 326 req / sec与315 req / sec）。

计划通过性能分析和推测性优化来做出更大的努力，以改善实际应用的JIT。”

启用JIT后，代码将不会由Zend VM运行，而是由CPU本身运行，这将提高计算速度。诸如WordPress之类的Web应用程序还依赖于TTFB，数据库优化，HTTP请求等其他因素。

因此，对于WordPress和类似的应用程序，我们不应该期望PHP的执行速度会大大提高。但是，JIT可以为开发人员带来一些好处。

根据尼基塔·波波夫（Nikita Popov）的说法：

“ JIT编译器的好处大致（如RFC中所述）：

• 数字代码的性能明显更好。
• “典型” PHP Web应用程序代码的性能略好。
• 将更多代码从C转移到PHP的潜力，因为PHP现在已经足够快了。”

因此，尽管JIT几乎不会给WordPress性能带来巨大的改善，但它将将PHP升级到一个新的水平，从而使它现在可以直接编写许多功能的语言。

不过，不利的一面是更大的复杂性，它可能导致维护，稳定性和调试成本增加。根据Dmitry Stogov的说法：

“ JIT非常简单，但无论如何，它会增加整个PHP复杂性的水平，增加新错误的风险以及开发和维护成本。”

将JIT纳入PHP 8的提案以50票对2票获得通过。

PHP 8改进和新功能

除了JIT之外，我们还可以期望PHP 8带来许多功能和改进。以下是我们精选的即将到来的新增内容和更改，这些内容应使PHP更加可靠和高效。

验证抽象特征方法

特性被定义为“一种在单一继承语言（例如PHP）中代码重用的机制”。通常，它们用于声明可在多个类中使用的方法。

特征也可以包含抽象方法。这些方法只是声明方法的签名，但是该方法的实现必须在使用trait的类中完成。

根据PHP手册，

“特质支持对抽象方法的使用，以便对展出的类强加要求。”

这也意味着方法的签名必须匹配。换句话说，所需参数的类型和数量必须相同。

无论如何，根据RFC的作者Nikita Popov的说法，签名验证目前仅是强制实施的：

• 在最常见的情况下，如果使用using类提供方法实现，则不强制实施：https://3v4l.org/SeVK3
• 如果实现来自父类，则将强制实施：https://3v4l.org/4VCIp
• 如果实现来自子类，则将强制实施：https://3v4l.org/q7Bq2

Nikita的以下示例涉及第一种情况（非强制签名）：

性状T {
抽象公共功能测试（int $ x）;
}
 
C级{
用T;

//允许，但不应由于类型无效而导致。
公共功能测试（字符串$ x）{}
}

话虽如此，如果实现方法与抽象特征方法不兼容，则无论其来源如何，该RFC都建议始终引发致命错误：

致命错误：第10行的/path/to/your/test.php中的C :: test（string $ x）声明必须与T :: test（int $ x）兼容

该RFC已获得一致批准。

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不兼容的方法签名

在PHP中，由于方法签名不兼容而导致的继承错误会引发致命错误或警告，具体取决于导致错误的原因。

如果类正在实现接口，则不兼容的方法签名将引发致命错误。根据对象接口文档：

“实现接口的类必须使用与LSP（Liskov替换原理）兼容的方法签名。不这样做将导致致命错误。”

这是一个带有接口的继承错误的示例：

接口我{
公共函数方法（数组$ a）；
}
C类实现了我{
公共函数方法（int $ a）{}
}

在PHP 7.4中，上面的代码将引发以下错误：

致命错误：C :: method（int $ a）的声明必须与第7行/path/to/your/test.php中的I :: method（array $ a）兼容

子类中具有不兼容签名的函数将引发警告。请参阅RFC中的以下代码：

C1级{
公共函数方法（数组$ a）{}
}
C2类扩展了C1 {
公共函数方法（int $ a）{}
}

在PHP 7.4中，以上代码将简单地发出警告：

警告：C2 :: method（int $ a）的声明应与第7行/path/to/your/test.php中的C1 :: method（array $ a）兼容

现在，该RFC建议始终为不兼容的方法签名引发致命错误。使用PHP 8，我们在上文中看到的代码将提示以下内容：

致命错误：C2 :: method（int $ a）的声明必须与第7行/path/to/your/test.php中的C1 :: method（array $ a）兼容

以负索引开头的数组

在PHP中，如果数组以负索引开头（start_index <0），则以下索引将从0开始（有关array_fill文档的更多信息）。看下面的例子：

$ a = array_fill（-5，4，真）;
var_dump（$ a）;

在PHP 7.4中，结果如下：

数组（4）{
[-5]=>
布尔值（true）
[0]=>
布尔值（true）
[1]=>
布尔值（true）
[2]=>
布尔值（true）
}

现在，该RFC建议进行更改，以使第二个索引为start_index + 1，无论start_index的值如何。

在PHP 8中，上面的代码将导致以下数组：

数组（4）{
[-5]=>
布尔值（true）
[-4]=>
布尔值（true）
[-3]=>
布尔值（true）
[-2]=>
布尔值（true）
}

使用PHP 8，以负索引开头的数组会更改其行为。在RFC中阅读有关向后不兼容的更多信息。

联合类型2.0

联合类型接受可以是不同类型的值。目前，除？Type语法和特殊的可迭代类型外，PHP不支持联合类型。

在PHP 8之前，联合类型只能在phpdoc批注中指定，如RFC中的以下示例所示：

班级编号{
/ **
* @var int | float $ number
* /
私人$ number;

/ **
* @param int | float $ number
* /
公共功能setNumber（$ number）{
$ this-> number = $ number;
}

/ **
* @return int | float
* /
公共函数getNumber（）{
返回$ this-> number;
}
}

现在，联合体类型2.0 RFC提议在函数签名中增加对联合体类型的支持，这样我们就不再依赖内联文档，而是改为使用T1 | T2 | …语法定义联合体类型：

班级编号{
private int | float $ number;

公共函数setNumber（int | float $ number）：void {
$ this-> number = $ number;
}

公共函数getNumber（）：int | float {
返回$ this-> number;
}
}

正如Nikita Popov在RFC中所述，

“通过该语言支持联合类型，我们可以将更多类型信息从phpdoc移到函数签名中，这具有通常的优点：

• 类型实际上是强制执行的，因此可以及早发现错误。
• 因为它们是强制性的，所以类型信息不太可能变得过时或遗漏边缘情况。
• 在继承过程中检查类型，以执行Liskov替换原则。
• 可通过反射获得类型。
• 语法比phpdoc少了很多。”

联合类型支持所有可用类型，但有一些限制：

• void类型不能成为并集的一部分，因为void意味着函数不返回任何值。
• null类型仅在联合类型中受支持，但不允许将其用作独立类型。
• 也可以使用可为空的类型表示法（？T），表示T | null，但不允许在联合类型中包含？T表示法（不允许使用？T1 | T2，而应使用T1 | T2 | null） 。
• 由于许多函数（例如strpos（），strstr（），substr（）等）在可能的返回类型中包括false，因此也支持false伪类型。

您可以在RFC中阅读有关联合类型V2的更多信息。

内部函数的一致类型错误

传递非法类型的参数时，内部函数和用户定义函数的行为会有所不同。

用户定义的函数会引发TypeError，但内部函数会根据多种条件以多种方式运行。无论如何，典型的行为是发出警告并返回null。请参见PHP 7.4中的以下示例：

var_dump（strlen（new stdClass））;

这将导致以下警告：

警告：strlen（）期望参数1为字符串，第4行的/path/to/your/test.php中给出的对象
空值

如果启用strict_types或参数信息指定类型，则行为将有所不同。在这种情况下，将检测到类型错误并导致TypeError。

这种情况将导致许多问题，这些问题在RFC的问题部分中得到了很好的解释。

为了消除这些不一致，此RFC建议使内部参数解析API在参数类型不匹配的情况下始终生成ThrowError。

在PHP 8中，上面的代码引发以下错误：

致命错误：未被捕获的TypeError：strlen（）：参数＃1（$ str）必须为字符串类型，对象在/path/to/your/test.php:4中给出
堆栈跟踪：
＃0 {main}
  在第4行的/path/to/your/test.php中抛出

抛出表情

在PHP中，throw是一条语句，因此无法在只允许使用表达式的地方使用它。

该RFC建议将throw语句转换为表达式，以便可以在允许使用表达式的任何上下文中使用。例如，箭头函数，空合并运算符，三元和猫王运算符等。

请参阅RFC中的以下示例：

$ callable = fn（）=>抛出新的Exception（）;

// $ value是不可为空的。
$ value = $ nullableValue？抛出新的InvalidArgumentException（）;
 
// $ value是真实的。
$ value = $ falsableValue？：抛出新的InvalidArgumentException（）;

弱地图

弱映射是弱引用键的数据（对象）的集合，这意味着不会阻止对它们的垃圾回收。

PHP 7.4增加了对弱引用的支持，这是一种保留对对象的引用的方式，这种引用不会阻止对象本身被销毁。正如Nikita Popov所指出的，

“原始的弱引用本身仅具有有限的用途，而弱映射在实践中更为常用。由于未提供注册销毁回调的功能，因此不可能在PHP弱引用之上实现有效的弱映射。”

因此，该RFC引入了WeakMap类来创建用作弱映射键的对象，如果没有其他对键对象的引用，则可以将其从弱映射中删除。

在长时间运行的进程中，这将防止内存泄漏并提高性能。请参阅RFC中的以下示例：

$ map =新的WeakMap;
$ obj =新的stdClass;
$地图[$obj] = 42;
var_dump（$ map）;

使用PHP 8，以上代码将产生以下结果（请参见此处的代码）：

object（WeakMap）＃1（1）{
[0]=>
array（2）{
[“key”]=>
object（stdClass）＃2（0）{
}
[“value”]=>
整数（42）
}
}

如果您取消设置对象，则键会自动从弱贴图中删除：

unset（$ obj）;
var_dump（$ map）;

现在的结果如下：

object（WeakMap）＃1（0）{
}

要仔细查看弱映射，请参阅RFC。该提案获得一致通过。

参数列表中的尾部逗号

尾随逗号是附加到不同上下文中项目列表的逗号。 PHP 7.2在列表语法中引入了结尾逗号，PHP 7.3在函数调用中引入了结尾逗号。

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PHP 8现在在参数列表中以函数，方法和闭包形式引入尾随逗号，如以下示例所示：

Foo类{
公共功能__construct（
字符串$ x，
int $ y，
float $ z，//逗号结尾
）{
// 做一点事
}
}

该提案以58票对1票获得通过。

在对象上允许:: class语法

为了获取一个类的名字，我们可以使用Foo Bar :: class语法。该RFC建议将相同的语法扩展到对象，以便现在可以获取给定对象的类的名称，如下例所示：

$ object =新的stdClass;
var_dump（$ object :: class）; //“ stdClass”
 
$ object = null;
var_dump（$ object :: class）; // TypeError

在PHP 8中，$ object :: class提供的结果与get_class（$ object）相同。如果$ object不是对象，则抛出TypeError异常。

这项建议获得一致通过。

属性v2

属性，也称为注释，是结构化元数据的一种形式，可用于指定对象，元素或文件的属性。

在PHP 7.4之前，文档注释是将元数据添加到类，函数等的声明的唯一方法。现在，Attributes v2 RFC引入了PHP的属性，这些属性将其定义为结构化的语法元数据的形式，可以将其添加到类，属性，函数，方法，参数和常量。

将属性添加到它们所引用的声明之前。请参阅RFC中的以下示例：

<>
Foo类
{
<>
public const FOO =’foo’;

<>
公开$ x;

<>
公共功能foo（<> $ bar）{}
}

$ object =新<> class（）{};

<>
函数f1（）{}

$ f2 = <>函数（）{};

$ f3 = <> fn（）=> 1;

可以在文档块注释之前或之后添加属性：

<>
/ ** docblock * /
<>
函数foo（）{}

每个声明可以具有一个或多个属性，并且每个属性可以具有一个或多个关联值：

<>
<>
<>
函数foo（）{}

请参阅RFC，以更深入地了解PHP属性，用例和替代语法。请注意，属性v2当前正在等待实施。

新的PHP函数

PHP 8为该语言带来了几个新功能：

str_contains

在PHP 8之前，strstr和strpos是开发人员在给定字符串中搜索针的典型选择。问题是，这两个功能并不是很直观，新PHP开发人员对它们的使用可能会感到困惑。请参见以下示例：

$ mystring =’托管的WordPress托管’;
$ findme =“ WordPress”;
$ pos = strpos（$ mystring，$ findme）;

如果（$ pos！== false）{
回显“已找到字符串”；
}其他{
回显“未找到字符串”；
}

在上面的示例中，我们使用了！==比较运算符，该运算符还检查两个值是否属于同一类型。如果针的位置为0，这可以防止我们出错：

“此函数可能返回布尔FALSE，但也可能返回非布尔值，其值为FALSE。 […] 使用===运算符测试此函数的返回值。”

此外，一些框架提供了帮助程序功能来搜索给定字符串内的值（请参阅Laravel帮助程序文档作为示例）。

现在，该RFC建议引入一个新功能，该功能允许在字符串内部进行搜索：str_contains。

str_contains（字符串$ haystack，字符串$ needle）：bool

它的用法非常简单。 str_contains检查在$ haystack中是否找到$ needle，并相应返回true或false。

因此，感谢str_contains，我们可以编写以下代码：

$ mystring =’托管的WordPress托管’;
$ findme =“ WordPress”;

如果（str_contains（$ mystring，$ findme））{
回显“已找到字符串”；
}其他{
回显“未找到字符串”；
}

这更易读，更不容易出错（请参见此处的代码）。
在撰写本文时，str_contains区分大小写，但是将来可能会改变。

str_contains提案以43票对9票获得通过。

str_starts_with（）和str_ends_with（）

除了str_contains函数之外，还有两个新函数允许在给定字符串中搜索指针：str_starts_with和str_ends_with。

这些新函数检查给定字符串是否以另一个字符串开头或结尾：

str_starts_with（字符串$ haystack，字符串$ needle）：bool
str_ends_with（字符串$ haystack，字符串$ needle）：bool

如果$ needle比$ haystack长，则两个函数均返回false。

根据该RFC的作者Will Hudgins所说，

“ str_starts_with和str_ends_with功能非常普遍，以至许多主要的PHP框架都支持它，包括Symfony，Laravel，Yii，FuelPHP和Phalcon。”

多亏了他们，我们现在可以避免使用次优且不太直观的功能，例如substr，strpos。这两个函数都区分大小写：

$ str =“ WordPress”;
如果（str_starts_with（$ str，“ Word”））回显“ Found！”;

如果（str_starts_with（$ str，“ word”））回显“未找到！”；

您可以在此处查看此代码的运行情况。

该RFC已以51到4票获得批准。

get_debug_type

get_debug_type是一个新的PHP函数，它返回变量的类型。新函数的工作方式与gettype函数非常相似，但是get_debug_type返回本机类型名称并解析类名称。

这对语言是一个很好的改进，因为gettype（）对类型检查没有用。

RFC提供了两个有用的示例，以更好地理解新的get_debug_type（）函数和gettype（）之间的区别。第一个示例显示了工作中的gettype：

$ bar = [1,2,3];

如果（！（$ bar instanceof Foo））{
抛出新的TypeError（’Expected’。Foo :: class。’，got’。（is_object（$ bar）？get_class（$ bar）：gettype（$ bar）））;
}

在PHP 8中，我们可以使用get_debug_type来代替：

如果（！（$ bar instanceof Foo））{
抛出新的TypeError（’Expected’。Foo :: class。’got’。get_debug_type（$ bar））;
}

下表显示了get_debug_type和gettype的返回值：

值	gettype（）	get_debug_type（）
1个	整数	整型
0.1	双	浮动
真正	布尔值	布尔
假	布尔值	布尔
空值	空值	空值
“ WordPress”	串	串
[1,2,3]	数组	数组
名称为“ Foo Bar”的类	宾语	Foo Bar
匿名班	宾语	class @ anonymous

其他RFC

在撰写本文时，一些针对PHP 8的RFC仍在草拟和/或有待实施中。一旦它们的状态更改为“已实施”，我们将立即添加它们。

这是PHP 8包含的其他已批准改进的快速列表：

1. Stringable接口：此RFC引入了Stringable接口，该接口会自动添加到实现__to String（）方法的类中。这里的主要目标是使用string | Stringable联合类型。
2. ext / dom中的新DOM Living Standard API：此RFC建议通过引入新的接口和公共属性，将当前的DOM Living Standard实现为PHP DOM扩展。
3. 静态返回类型：PHP 8在self和parent类型旁边引入了static作为返回类型的用法。
4. 变量语法调整：此RFC解决了PHP变量语法中的一些残留不一致之处。

摘要

太好了！在本文中，我们介绍了PHP 8发行版中预期的所有关键更改和改进。其中最值得期待的肯定是Just in Time编译器，但是PHP 8附带了更多功能。

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