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php源码-try、catch过程-原理

作者:jcmp      发布时间:2021-04-22      浏览量:0
在php中我们通过try catch 捕

在php中我们通过try catch 捕获异常, 通过 throw来抛出异常, 优秀文章推荐: 异常处理。

先来说说try catch编译完之后是什么内容,比如说下面的代码。

编译后的OPCODE 和对应的handler如下, (不知道如何看opcode的参考这篇 php源码-如何查看opcode源码 )。

opcode: 40 ZEND_ECHO , index:1401 ZEND_ECHO_SPEC_CONST_HANDLERopcode: 38 ZEND_ASSIGN , index:1366 ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CONST_RETVAL_UNUSED_HANDLERopcode: 68 ZEND_NEW , index:1672 ZEND_NEW_SPEC_CONST_HANDLERopcode: 116 ZEND_SEND_VAL_EX , index:2488 ZEND_SEND_VAL_EX_SPEC_CONST_QUICK_HANDLERopcode: 60 ZEND_DO_FCALL , index:1634 ZEND_DO_FCALL_SPEC_RETVAL_UNUSED_HANDLERopcode: 108 ZEND_THROW , index:2369 ZEND_THROW_SPEC_VAR_HANDLERopcode: 42 ZEND_JMP , index:1407 ZEND_JMP_SPEC_HANDLERopcode: 107 ZEND_CATCH , index:2346 ZEND_CATCH_SPEC_CONST_CV_HANDLERopcode: 40 ZEND_ECHO , index:1401 ZEND_ECHO_SPEC_CONST_HANDLERopcode: 162 ZEND_FAST_CALL , index:3141 ZEND_FAST_CALL_SPEC_HANDLERopcode: 42 ZEND_JMP , index:1407 ZEND_JMP_SPEC_HANDLERopcode: 40 ZEND_ECHO , index:1401 ZEND_ECHO_SPEC_CONST_HANDLERopcode: 163 ZEND_FAST_RET , index:3142 ZEND_FAST_RET_SPEC_HANDLERopcode: 40 ZEND_ECHO , index:1401 ZEND_ECHO_SPEC_CONST_HANDLERopcode: 62 ZEND_RETURN , index:1641 ZEND_RETURN_SPEC_CONST_HANDLER。

怎么理解这个编译结果呢,首先我们知道每个函数或者php文件最终都会编译成一个opcode_array, 在_zend_op_array 结构体中有一个异常处理的数据结构 try_catch_array。

struct _zend_op_array { //... zend_try_catch_element *try_catch_array;};typedef struct _zend_try_catch_element { uint32_t try_op; //try开始的opcode位置 uint32_t catch_op; //第1个catch块的opcode位置 uint32_t finally_op; //finally开始的opcode位置 uint32_t finally_end;//finally结束的opcode位置} zend_try_catch_element;

这个 try_catch_array 其实就定义了各个代码块的opcode位置,用于c语言层面的程序跳转,比如异常发生了就可以jmp到catch_op 或者 finally_op处执行。如果异常没在当前的opcode_array中被catch住,就会一层一层往上抛,如果都没有被catch住,那么在最外层的opcode_array中就会结束当前request的执行(注意:这个结束request并不代表进程退出,比如fpm sapi中代表request结束,进程不退出, 这个跟各个sapi的实现有关)。

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以下内容来自: 异常处理

异常处理的编译

异常捕获及处理的语法:

try{ try statement;}catch(exception_class_1 $e){ catch statement 1;}catch(exception_class_2 $e){ catch statement 2;}finally{ finally statement;}

try表示要捕获try statement中可能抛出的异常;catch是捕获到异常后的处理,可以定义多个,当try中抛出异常时会依次检查各个catch的异常类是否与抛出的匹配,如果匹配则有命中的那个catch块处理;finally为最后执行的代码,不管是否有异常抛出都会执行。

语法规则:

statement: ... | T_TRY '{' inner_statement_list '}' catch_list finally_statement { $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_TRY, $3, $5, $6); } ...;catch_list: /* empty */ { $$ = zend_ast_create_list(0, ZEND_AST_CATCH_LIST); } | catch_list T_CATCH '(' name T_VARIABLE ')' '{' inner_statement_list '}' { $$ = zend_ast_list_add($1, zend_ast_create(ZEND_AST_CATCH, $4, $5, $8)); };finally_statement: /* empty */ { $$ = NULL; } | T_FINALLY '{' inner_statement_list '}' { $$ = $3; };

从语法规则可以看出,try-catch-finally最终编译为一个 ZEND_AST_TRY 节点,包含三个子节点,分别是:try statement、catch list、finally statement,try statement、finally statement就是普通的 ZEND_AST_STMT_LIST 节点,catch list包含多个 ZEND_AST_CATCH 节点,每个节点有三个子节点:exception class、exception object及catch statement,最终生成的AST:

具体的编译过程如下:

typedef struct _zend_try_catch_element { uint32_t try_op; //try开始的opcode位置 uint32_t catch_op; //第1个catch块的opcode位置 uint32_t finally_op; //finally开始的opcode位置 uint32_t finally_end;//finally结束的opcode位置} zend_try_catch_element;

编译完以后的结构:

异常的抛出通过throw一个异常对象来实现,这个对象必须继承>自Exception类,抛出异常的语法:

throw exception_object;

throw的编译比较简单,最终只编译为一条opcode: ZEND_THROW 。

4.6.2 异常的抛出与捕获

上一小节我们介绍了exception结构在编译阶段的处理,接下来我们再介绍下运行时exception的处理过程,这个过程相对比较复杂,整体的讲其处理流程整体如下:

这个过程最复杂的地方在于异常匹配、传递的过程,主要为 ZEND_HANDLE_EXCEPTION 、 ZEND_CATCH 两条opcode之间的调用,当抛出一个异常时会终止后面opcode的执行,转向执行 ZEND_HANDLE_EXCEPTION ,根据异常抛出的位置定位到最近的一个try的catch位置,如果这个catch没有匹配则跳到下一个catch块,然后再次执行 ZEND_HANDLE_EXCEPTION ,如果到最后一个catch仍没有匹配则将异常抛出前位置EG(opline_before_exception)更新为最后一个catch的位置,再次执行 ZEND_HANDLE_EXCEPTION ,由于异常抛出的位置已经更新了所以不会再匹配上次检查过的那个catch,这个过程实际就是不断递归执行 ZEND_HANDLE_EXCEPTION 、 ZEND_CATCH ;如果当前zend_op_array都无法捕获则将异常抛向上一个调用栈继续捕获,下面根据一个例子具体说明下:

function my_func(){ //... throw new Exception("This is a exception from my_func()");}try{ my_func();}catch(ErrorException $e){ echo "ErrorException";}catch(Exception $e){ echo "Exception";}

my_func()中抛出了一个异常,首先在my_func()中抛出一个异常,然后在my_func()的zend_op_array中检查是不是能够捕获,发现没有,则回到调用的位置,再次检查,第1次匹配到 catch(ErrorException $e) ,检查后发现并不匹配,然后跳到下一个catch块继续匹配,第2次匹配到 catch(Exception $e) ,检查后发现命中,捕获成功。

上面的过程并没有提到finally的执行时机,首先要明确finally在哪些情况下会执行,命中catch的情况比较简单,即在catch statement执行完以后跳到finally执行,另外一种情况是如果一个异常在try中但没有命中任何catch那么其finally也是会被执行的,这种情况的finally实际是在步骤(3)中执行的,最后一个catch检查完以后会更新异常抛出位置:EG(opline_before_exception),然后会再次执行 ZEND_HANDLE_EXCEPTION ,再次检查时就会发现没有命中任何catch但命中finally了(因为异常位置更新了),这时候就会将异常对象保存在finally块中,然后执行finally,执行完再将异常对象还原继续捕获。