PHP函數源碼之SESSION實現機制

Session是以擴展的形式嵌入到PHP內核的，所以我們可以把Session當成擴展來看待。

一般擴展被載入到PHP會經過下面幾個過程

#define PHP_MINIT_FUNCTION      ZEND_MODULE_STARTUP_D       // 初始化module時運行
#define PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_MODULE_SHUTDOWN_D      // 當module被卸載時運行
#define PHP_RINIT_FUNCTION      ZEND_MODULE_ACTIVATE_D      // 當一個REQUEST請求初始化時運行
#define PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_MODULE_DEACTIVATE_D    // 當一個REQUEST請求結束時運行
#define PHP_MINFO_FUNCTION      ZEND_MODULE_INFO_D          // 這個是設置phpinfo中這個模塊的信息
#define PHP_GINIT_FUNCTION      ZEND_GINIT_FUNCTION         // 初始化全局變量時
#define PHP_GSHUTDOWN_FUNCTION  ZEND_GSHUTDOWN_FUNCTION     // 釋放全局變量時

具體的執行順序跟PHP的生命週期相同
MINIT -> RINIT ->RSHUTDOWN -> MSHUTDOWN

1. SESSION模塊的初始化  PHP_MINIT_FUNCTION

對於Session而言，PHP_MINIT_FUNCTION主要完成的初始化工作包括(注:不同版本的PHP具體處理過程並不完全相同，如PHP 5.4+提供了SessionHandlerInterface，這樣可以通過session_set_save_handler ( SessionHandlerInterface $sessionhandler )的方式自定義Session的處理機制，而不必像之前一樣使用冗長的boolsession_set_save_handler ( callable $open , callable $close , callable $read , callable $write , callable $destroy , callable $gc [, callable $create_sid ] ))：

(1).  註冊$_SESSION超全局變量：

zend_register_auto_global("_SESSION", sizeof("_SESSION")-1, NULL TSRMLS_CC);

就是說，$_SESSION超全局變量實際上是在session的MINIT階段被註冊的。

相關閱讀 ：PHP語言中的超級全局變量(Superglobals) http://www.walu.cc/phpbook/12.5.md

(2).  讀取ini文件中的相關配置。

REGISTER_INI_ENTRIES();

 REGISTER_INI_ENTRIES();實際上是一個宏定義：

#define REGISTER_INI_ENTRIES() zend_register_ini_entries(ini_entries, module_number TSRMLS_CC)

因此，實際上是調用zend_register_ini_entries(ini_entries, module_number TSRMLS_CC)。關於ini文件的解析和配置，已經超出了本文的範疇，可以參考這篇文章：http://www.cnblogs.com/driftcloudy/p/4011954.html 。

 　　擴展中讀取和設置ini的相關配置位於PHP_INI_BEGIN和PHP_INI_END宏之間。對於session而言，實際上包括：

/* {{{ PHP_INI
 */
PHP_INI_BEGIN()
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.save_path",          "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateSaveDir,save_path,          php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.name",               "PHPSESSID", PHP_INI_ALL, OnUpdateName, session_name,       php_ps_globals,    ps_globals)
    PHP_INI_ENTRY("session.save_handler",           "files",     PHP_INI_ALL, OnUpdateSaveHandler)
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.auto_start",       "0",         PHP_INI_PERDIR, OnUpdateBool,   auto_start,         php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_probability",     "1",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   gc_probability,     php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_divisor",         "100",       PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   gc_divisor,         php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.gc_maxlifetime",     "1440",      PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   gc_maxlifetime,     php_ps_globals,    ps_globals)
    PHP_INI_ENTRY("session.serialize_handler",      "php",       PHP_INI_ALL, OnUpdateSerializer)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_lifetime",    "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   cookie_lifetime,    php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_path",        "/",         PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cookie_path,        php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.cookie_domain",      "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cookie_domain,      php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.cookie_secure",    "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   cookie_secure,      php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.cookie_httponly",  "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   cookie_httponly,    php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_cookies",      "1",         PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   use_cookies,        php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_only_cookies", "1",         PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   use_only_cookies,   php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.use_strict_mode",  "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateBool,   use_strict_mode,    php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.referer_check",      "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, extern_referer_chk, php_ps_globals,    ps_globals)
#if HAVE_DEV_URANDOM
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file",       "/dev/urandom",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file,       php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length",     "32",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   entropy_length,     php_ps_globals,    ps_globals)
#elif HAVE_DEV_ARANDOM
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file",       "/dev/arandom",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file,       php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length",     "32",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   entropy_length,     php_ps_globals,    ps_globals)
#else
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_file",       "",          PHP_INI_ALL, OnUpdateString, entropy_file,       php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.entropy_length",     "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   entropy_length,     php_ps_globals,    ps_globals)
#endif
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.cache_limiter",      "nocache",   PHP_INI_ALL, OnUpdateString, cache_limiter,      php_ps_globals,    ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.cache_expire",       "180",       PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   cache_expire,       php_ps_globals,    ps_globals)
    PHP_INI_ENTRY("session.use_trans_sid",          "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateTransSid)
    PHP_INI_ENTRY("session.hash_function",          "0",         PHP_INI_ALL, OnUpdateHashFunc)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.hash_bits_per_character", "4",    PHP_INI_ALL, OnUpdateLong,   hash_bits_per_character, php_ps_globals, ps_globals)

    /* Upload progress */
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.upload_progress.enabled",
                                                    "1",     ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateBool,        rfc1867_enabled, php_ps_globals, ps_globals)
    STD_PHP_INI_BOOLEAN("session.upload_progress.cleanup",
                                                    "1",     ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateBool,        rfc1867_cleanup, php_ps_globals, ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.prefix",
                                         "upload_progress_", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateSmartStr,      rfc1867_prefix,  php_ps_globals, ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.name",
                              "PHP_SESSION_UPLOAD_PROGRESS", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateSmartStr,      rfc1867_name,    php_ps_globals, ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.freq",  "1%", ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateRfc1867Freq, rfc1867_freq,    php_ps_globals, ps_globals)
    STD_PHP_INI_ENTRY("session.upload_progress.min_freq",
                                                       "1",  ZEND_INI_PERDIR, OnUpdateReal,        rfc1867_min_freq,php_ps_globals, ps_globals)

    /* Commented out until future discussion */
    /* PHP_INI_ENTRY("session.encode_sources", "globals,track", PHP_INI_ALL, NULL) */
PHP_INI_END()
/* }}} */

 如果在ini文件中沒有配置相關的參數項，在session的MINIT階段，參數會被初始化爲默認的值。

(3).  註冊SessionHandler和SessionHandlerInterface這兩個Class

自php 5.4起，php提供了SessionHandler和SessionHandlerInterface這兩個Class, 因此還需要對這兩個Class做相關的初始化工作。這是通過：

INIT_CLASS_ENTRY(ce, PS_IFACE_NAME, php_session_iface_functions);

INIT_CLASS_ENTRY(ce, PS_CLASS_NAME, php_session_class_functions);

來實現的，有興趣的同學可以查看具體的實現過程，這裏不再贅述。

2. session請求時的準備RINIT   PHP_RINIT_FUNCTION

static PHP_RINIT_FUNCTION(session) /* {{{ */
{
    return php_rinit_session(PS(auto_start) TSRMLS_CC);
}
/* ********************************
   * Module Setup and Destruction *
   ******************************** */

static int php_rinit_session(zend_bool auto_start TSRMLS_DC) /* {{{ */
{// 初始化session相關的全局變量
    php_rinit_session_globals(TSRMLS_C);
// 根據ini的配置查找session.save_handler，從而確定是使用files還是user( 或者是其他的擴展方式)來處理session：
    if (PS(mod) == NULL) {
        char *value;

        value = zend_ini_string("session.save_handler", sizeof("session.save_handler"), 0);
        if (value) {
            PS(mod) = _php_find_ps_module(value TSRMLS_CC);
        }
    }
// 確定完session的save_handler之後。需要確定serializer,Serializer用於完成session數據的序列化和反序列化
    if (PS(serializer) == NULL) {
        char *value;

        value = zend_ini_string("session.serialize_handler", sizeof("session.serialize_handler"), 0);
        if (value) {
            PS(serializer) = _php_find_ps_serializer(value TSRMLS_CC);
        }
    }
// mod和serializer 如果有一個不成功，更新session_status 狀態
    if (PS(mod) == NULL || PS(serializer) == NULL) {
        /* current status is unusable */
        PS(session_status) = php_session_disabled;
        return SUCCESS;
    }
// 如果ini 中 session.auto_start 爲1 自動session_start
    if (auto_start) {
        php_session_start(TSRMLS_C);
    }

    return SUCCESS;
} /* }}} */

正如上面的代碼所寫，PHP_RINIT_FUNCTION(session)主要經過下面幾個步驟：

（1）.初始化session相關的全局變量，這是通過php_rinit_session_globals來完成的：

/* Dispatched by RINIT and by php_session_destroy */
static inline void php_rinit_session_globals(TSRMLS_D) /* {{{ */
{
    PS(id) = NULL;
    PS(session_status) = php_session_none;
    PS(mod_data) = NULL;
    PS(mod_user_is_open) = 0;
    /* Do NOT init PS(mod_user_names) here! */
    PS(http_session_vars) = NULL;
}
/* }}} */

（2）.根據ini的配置查找session.save_handler，從而確定是使用files還是user( 或者是其他的擴展方式)來處理session：

if (PS(mod) == NULL) {
        char *value;

        value = zend_ini_string("session.save_handler", sizeof("session.save_handler"), 0);
        if (value) {
            PS(mod) = _php_find_ps_module(value TSRMLS_CC);
        }
    }

 確定是user還是files來處理session的邏輯是由_php_find_ps_module來完成的，這個函數會依次查找ps_modules中預定義的module, 一旦查找成功，立即返回：

PHPAPI ps_module *_php_find_ps_module(char *name TSRMLS_DC) /* {{{ */
{
    ps_module *ret = NULL;
    ps_module **mod;
    int i;

    for (i = 0, mod = ps_modules; i < MAX_MODULES; i++, mod++) {
        if (*mod && !strcasecmp(name, (*mod)->s_name)) {
            ret = *mod;
            break;
        }
    }
    return ret;
}
/* }}} */

ps_module 定義：

/* *******************
   * Storage Modules *
   ******************* */

#define MAX_MODULES 10
#define PREDEFINED_MODULES 2

static ps_module *ps_modules[MAX_MODULES + 1] = {
    ps_files_ptr,
    ps_user_ptr
};

ps_files_ptr和ps_user_ptr，是在mod_*.h中定義

ps_files_ptr和ps_user_ptr，是在mod_*.h中定義

ext/session/mod_files.h
extern ps_module ps_mod_files;
#define ps_files_ptr &ps_mod_files

ps_mod_files的內容是
ps_module ps_mod_files = {
  PS_MOD_SID(files)
};

而每一個ps_module，實際上是一個struct：

typedef struct ps_module_struct {
    const char *s_name;
    int (*s_open)(PS_OPEN_ARGS);
    int (*s_close)(PS_CLOSE_ARGS);
    int (*s_read)(PS_READ_ARGS);
    int (*s_write)(PS_WRITE_ARGS);
    int (*s_destroy)(PS_DESTROY_ARGS);
    int (*s_gc)(PS_GC_ARGS);
    char *(*s_create_sid)(PS_CREATE_SID_ARGS);
} ps_module;

特別說明一下：上面的struct中的int (*s_open)(PS_OPEN_ARGS); 等  爲函數指針，也就是說只需要對其進行函數名的賦值就可以調用了，關於函數指針不瞭解的可以百度。

PS_MOD_SID(files)是一個宏定義：

#define PS_MOD_SID(x) \
  #x, ps_open_##x, ps_close_##x, ps_read_##x, ps_write_##x, \
   ps_delete_##x, ps_gc_##x, ps_create_sid_##x

所以，ps_mod_files展開後就是：

ps_module ps_mod_files = {
  files,
  ps_open_files,
  ps_close_files,
  ps_read_files,
  ps_write_files,
  ps_delete_files,
  ps_gc_files,
  php_session_sid_files
};

所以  PS(mod)->s_open(PS_OPEN_ARGS)  

其實調用的是  PS(mod)->ps_open_files(PS_OPEN_ARGS)  函數也就是  PS_OPEN_FUNC(files)#define PS_OPEN_FUNC(x)  int ps_open_##x(PS_OPEN_ARGS)

這意味着，每一個處理session的mod，不管是files, user還是其他擴展的模塊，都應該包含ps_module中定義的字段，

分別是：

module的名稱(s_name), 

打開句柄函數(s_open), 

關閉句柄函數(s_close), 

讀取函數(s_read) , 

寫入函數(s_write), 

銷燬函數(s_destroy), 

gc函數（s_gc）,

生成session_id的函數（s_create_sid）。

我們花費了大量的精力來說session.save_handler， 其實是想說明：原則上，session可以存儲在任何可行的存儲中的（例如文件，數據庫，memcache和redis）,如果你自己開發了一個存儲系統，比memcache的性能更好，那麼OK， 你只要按照session存儲的規範，設置好session.save_handler，不管是你在腳本中提供接口還是使用擴展，可以很方便的操作session數據，這塊也是分佈式。

（3）.session數據的序列化和反序列化

確定完session的save_handler之後。需要確定serializer, 這個也是必須的。Serializer用於完成session數據的序列化和反序列化，我們在session.save_handler=files的情況下可以看到，session數據並不是直接寫入文件的，而是通過一定的序列化機制序列化之後存儲到文件的，在讀取session數據時需要對文件的內容進行反序列化:

session_save_path('/tmp/session');
session_start();

$_SESSION['key'] = 'value';
session_write_close();

則相應session文件的內容是：

key|s:5:"value"

查找serializer的過程與查找PS(mod)的方式類似：

if (PS(serializer) == NULL) {
    char *value;

    value = zend_ini_string("session.serialize_handler", sizeof("session.serialize_handler"), 0);

    if (value) {
        PS(serializer) = _php_find_ps_serializer(value TSRMLS_CC);
    }
}

_php_find_ps_serializer也是在預定義的ps_serializers數組中查找：

PHPAPI const ps_serializer *_php_find_ps_serializer(char *name TSRMLS_DC) {
    const ps_serializer *ret = NULL;
    const ps_serializer *mod;

    for (mod = ps_serializers; mod->name; mod++) {
        if (!strcasecmp(name, mod->name)) {
            ret = mod;
            break;
        }
    }
    return ret;
}

static ps_serializer ps_serializers[MAX_SERIALIZERS + 1] = {
    PS_SERIALIZER_ENTRY(php_serialize),
    PS_SERIALIZER_ENTRY(php),
    PS_SERIALIZER_ENTRY(php_binary)
};

同樣，每一個serializer都是一個struct:

typedef struct ps_serializer_struct {
    const char *name;
    int (*encode)(PS_SERIALIZER_ENCODE_ARGS);
    int (*decode)(PS_SERIALIZER_DECODE_ARGS);
} ps_serializer;

這時，如果mod不存在（設置的session.save_handler錯誤）或者serializer不存在，那麼直接標記session_status爲php_session_disabled，並返回，後面的代碼不再執行。否則，確定了mod和serializer，如果設置了session.auto_start，那麼就自動開啓session:

if (auto_start) {
    php_session_start(TSRMLS_C);
}

3.session_start

　session_start用於開啓或者重用現有的會話，在底層，其實現爲：

/* {{{ proto bool session_start(void)
   Begin session - reinitializes freezed variables, registers browsers etc */
static PHP_FUNCTION(session_start)
{
    /* skipping check for non-zero args for performance reasons here ?*/
    php_session_start(TSRMLS_C);

    if (PS(session_status) != php_session_active) {
        RETURN_FALSE;
    }
    RETURN_TRUE;
}
/* }}} */

內部是調用php_session_start完成session相關上下文的設置, 其基本步驟是：

(1).  檢查當前會話的session狀態。

php_session_status用於標誌所有可能的會話狀態，它是一個enum：

//php_session.h  line: 95
typedef enum {
    php_session_disabled,
    php_session_none,
    php_session_active
} php_session_status;

那麼可能的情況有：

　　(a).　session_status = php_session_active

　　表明已經開啓了session。那麼忽略本次的session_start(), 但同時會產生一條警告信息：

A session had already been started - ignoring session_start()

　　   (b).　session_status = php_session_ disabled

這種情況可能發生在RINIT的過程中，前面我們看到：

if (PS(mod) == NULL || PS(serializer) == NULL) {
    /* current status is unusable */

    PS(session_status) = php_session_disabled;
    return SUCCESS;
}

 如果session_status = php_session_ disabled， 無法確定session是否真不可用（比如我們在腳本中設置了session_set_save_handler），還要做進一步的分析。查找mod和serializer的過程與RINIT的類似。

(c).　session_status = php_session_none

　　在session_status= php_session_ disabled和php_session_none的情況下，都會繼續向下執行。

(2).  獲取session_id

如果session_id不存在，那麼內核會依次嘗試下列方法獲取session_id

（爲了方便起見，我們直接使用了$_COOKIE, $_GET, $_POST，實際上這樣是不嚴謹的，因爲這些超級全局變量是php內核生成並提供給應用程序的，內核實際上是在全局的symbol_table中查找）

a.    $_COOKIE中

b.    $_GET中

c.    $_POST中

任何一此查找成功都會設置PS(id)，不再繼續查找。

如果客戶端cookies沒有開啓，並且沒有找到PS(id)，將會檢查REQUEST_URI，這裏就是對 禁用cookie後session是如何設置的 實現機制。

安全性檢查

　　正常情況下，生成的session_id不會包含html標籤，單雙引號和空白字符的，如果session_id中包含了這些非法的字符，那麼很有可能session_id是僞造的。對於這種情況，處理很簡單，釋放session_id的空間，並標誌爲NULL，這樣與第一次訪問頁面時的邏輯就基本一致了：

if (PS(id) && strpbrk(PS(id), "\r\n\t <>'\"\\")) {
    efree(PS(id));
    PS(id) = NULL;
}

(3).  執行php_session_initialize完成session的初始化工作。  

static void php_session_initialize(TSRMLS_D) /* {{{ */
{
    char *val = NULL;
    int vallen;

    // 第一步，驗證PS(mod) 是否存在
    if (!PS(mod)) {
        php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "No storage module chosen - failed to initialize session");
        return;
    }
    // 第二步，打開session文件
    /* Open session handler first */
    if (PS(mod)->s_open(&PS(mod_data), PS(save_path), PS(session_name) TSRMLS_CC) == FAILURE) {
        php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "Failed to initialize storage module: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));
        return;
    }

    // 第三步，判斷session_id,如果session_id 不存在，創建一個
    /* If there is no ID, use session module to create one */
    if (!PS(id)) {
        PS(id) = PS(mod)->s_create_sid(&PS(mod_data), NULL TSRMLS_CC);
        if (!PS(id)) {
            php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR, "Failed to create session ID: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));
            return;
        }
        if (PS(use_cookies)) {
            PS(send_cookie) = 1;
        }
    }
    // 第四步 session.use_strict_mode指定是否將使用嚴格的會話ID模式。如果該模式被激活，模塊不接受未初始化會話ID。
    // 如果未初始化會話ID從瀏覽器發送的，新的會話ID被髮送到瀏覽器。
    // 應用程序通過會議通過嚴格的方式保護會話固定。默認爲0 （禁用） 。
    /* Set session ID for compatibility for older/3rd party save handlers */
    if (!PS(use_strict_mode)) {
        php_session_reset_id(TSRMLS_C);
        PS(session_status) = php_session_active;
    }

    // 第五步 讀取session數據到val中
    /* Read data */
    php_session_track_init(TSRMLS_C);   // 無條件地摧毀現有的session 數組，可能是髒數據
    if (PS(mod)->s_read(&PS(mod_data), PS(id), &val, &vallen TSRMLS_CC) == FAILURE) {
        /* Some broken save handler implementation returns FAILURE for non-existent session ID */
        /* It's better to raise error for this, but disabled error for better compatibility */
        /*
        php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_NOTICE, "Failed to read session data: %s (path: %s)", PS(mod)->s_name, PS(save_path));
        */
    }
    // 如果使用嚴格會話ID模式，在session不活躍狀態下重置
    // 這裏涉及到session安全機制，詳細可以看http://php.net/manual/zh/session.security.php
    /* Set session ID if session read didn't activated session */
    if (PS(use_strict_mode) && PS(session_status) != php_session_active) {
        php_session_reset_id(TSRMLS_C);
        PS(session_status) = php_session_active;
    }
    // 第六步 對文件中讀取到的session數據進行反序列化
    if (val) {
        php_session_decode(val, vallen TSRMLS_CC);
        str_efree(val);
    }
    // 第七步 session全局配置參數的值use_cookie_only和use_trans_sid，
    // 兩者分別表示sessionid在客戶端只能通過cookie保存和只能通過url傳遞
    if (!PS(use_cookies) && PS(send_cookie)) {
        if (PS(use_trans_sid) && !PS(use_only_cookies)) {
            PS(apply_trans_sid) = 1;
        }
        PS(send_cookie) = 0;
    }
}
/* }}} */

這裏需要對PS(mod)->s_open(...)的調用需要介紹一下。

還記得我們在PHP_RINIT_FUNCTION是對PS(mod)的分析，PS(mod)其實就是一個struct ps_module_struct的實例  

ps_module然後調用對應的ps_open_files即PS_OPEN_FUNC(x)。這塊的具體調用實現，可以通過之前對PS(mod)的分析詳細瞭解。

需要注意的是第二步，PS(mod)->s_open(...)函數是對文件相關的屬性賦值，並不是真正的打開文件，具體數據結構如下ps_files *data 

// mod_files.c  line:59
typedef struct {
    int fd;
    char *lastkey;
    char *basedir;
    size_t basedir_len;
    size_t dirdepth;
    size_t st_size;
    int filemode;
} ps_files;

在第二步中通過PS_OPEN_FUNC(files)對參數賦值

    ps_files *data;
    data = ecalloc(1, sizeof(*data));
// mod_files.c line:303
    data->fd = -1;   //初始化資源id
    data->dirdepth = dirdepth;   // 目錄深度  比如 N;save_path  值就是N
    data->filemode = filemode;   // 文件模式filemode
    data->basedir_len = strlen(save_path);   //路徑長度
    data->basedir = estrndup(save_path, data->basedir_len);   //路徑地址

而在第五步讀取session文件中的數據的時候纔打開文件，即調用PS_READ_FUNC(files)

而這裏面有一段很重要的語句：

flock(data->fd, LOCK_EX);

PHP在打開文件後，通過flock(data->fd, LOCK_EX);語句對結構體struct flock進行賦值，並通過fcntl來設置排它鎖，

因爲設置了排它鎖，所以在文件鎖定期間，即使是讀取文件的數據也是不允許的。這就造成要寫入或讀取的進程必須等待，直到前一進程釋放鎖（這通常發生在腳本執行完畢或者用戶調用session_commit/session_write_close）。

有關文件鎖這一塊涉及到linux系統文件鎖相關知識，如果要深入理解請自行百度。

(4). session的gc

在PHP中, 如果使用file_handler作爲Session的save handler, 那麼就有概率在每次session_start的時候運行Session的Gc過程。

在session_start的最後，通過下面代碼來觸發SESSION的GC：

if ((PS(mod_data) || PS(mod_user_implemented)) && PS(gc_probability) > 0) {
        int nrdels = -1;

        nrand = (int) ((float) PS(gc_divisor) * php_combined_lcg(TSRMLS_C));
        if (nrand < PS(gc_probability)) {
            PS(mod)->s_gc(&PS(mod_data), PS(gc_maxlifetime), &nrdels TSRMLS_CC);
#ifdef SESSION_DEBUG
            if (nrdels != -1) {
                php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_NOTICE, "purged %d expired session objects", nrdels);
            }
#endif
        }
    }

從代碼中可以看到，在判別s_gc是否運行的時候, 有倆個關鍵變量: PS(gc_divisor)和PS(gc_probability), 這倆個變量分別對應着session的運行時配置項的倆個同名配置項:

session.gc_probability和session.gc_divisor, 他們分別默認爲1和100.

而php_combined_lcg是一個隨機數發生器, 生成0到1範圍的隨機數, 所以上面的判別相當於：

rand < probability / gc_divisor

也就是說, 默認情況下, 差不多是100次能調用1次gc過程.

4. session請求結束 RSHUTDOWN   PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION

static PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(session) /* {{{ */
{
    int i;
<span style="white-space:pre">    </span>// （1）. 將session序列化後寫入文件，並unlock文件，關閉文件句柄
    zend_try {
        php_session_flush(TSRMLS_C);
    } zend_end_try();
    php_rshutdown_session_globals(TSRMLS_C);  //(2) 將http_session_vars變量refcount減一，即destroy全局變量

    /* this should NOT be done in php_rshutdown_session_globals() */
    for (i = 0; i < 7; i++) {
        if (PS(mod_user_names).names[i] != NULL) {
            zval_ptr_dtor(&PS(mod_user_names).names[i]);
            PS(mod_user_names).names[i] = NULL;
        }
    }

    return SUCCESS;
}
/* }}} */

從上面的代碼中我們可以知道，php在腳本執行過程中，並不會對session的數據進行文件寫入，而是在請求結束後，再進行寫入，並關閉句柄，這裏不做深入研究，大家可以查看源碼來進一步深入。

5. session擴展模塊結束 MSHUTDOWN   PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION

模塊結束後，主要對於一些全局變量和配置的銷燬

static PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(session) /* {{{ */
{
    UNREGISTER_INI_ENTRIES();  // 配置銷燬

#ifdef HAVE_LIBMM
    PHP_MSHUTDOWN(ps_mm) (SHUTDOWN_FUNC_ARGS_PASSTHRU);
#endif

    /* reset rfc1867 callbacks */
    php_session_rfc1867_orig_callback = NULL;
    if (php_rfc1867_callback == php_session_rfc1867_callback) {
        php_rfc1867_callback = NULL;
    }

    ps_serializers[PREDEFINED_SERIALIZERS].name = NULL;
    memset(&ps_modules[PREDEFINED_MODULES], 0, (MAX_MODULES-PREDEFINED_MODULES)*sizeof(ps_module *));

    return SUCCESS;
}
/* }}} */

6. session文件存儲的問題

在session.save_handler=files的情況下，會有哪些性能問題和瓶頸？

　　a.文件鎖帶來的性能問題

　　前面我們已經提到， 由於是LOCK_EX（互斥鎖）,因而在文件鎖定期間，即使是讀取文件的數據也是不允許的。這就造成要寫入或讀取的進程必須等待，直到前一進程釋放鎖（這通常發生在腳本執行完畢或者用戶調用session_commit/session_write_close）。

　　b.分佈式服務器環境下session共享的問題
session文件存儲實際上是存儲在服務器的磁盤上的，這樣在分佈式服務器環境下會造成一定的問題：假如你有a,b,c三臺服務器。則用戶的多次請求可能按照負載均衡策略定向到不同的服務器，由於服務器之間並沒有共享session文件，這在表象看來便發生了session丟失。這雖然可以通過用戶粘滯會話解決，但會帶來更大的問題：無法服務器的負載均衡，增加了服務器的複雜性。

　　c.高併發場景下session，大量磁盤I/O

　　   基於以上一些原因，在實際應用中，很多都是使用分佈式內存緩存memcache或者redis來存儲和共享session的。當然這個不是本章索討論的範圍。

7.總結

session探索到這裏就基本結束了，上面基本對session的時間通過以PHP的生命週期將其實現機制詳細介紹了一遍，當然，其中還有很多細節和函數沒有涉及到。

感興趣的同學可以進一步追蹤一下源碼實現，由於個人水平有限，文中若出現錯誤，歡迎大家指出交流。

參考資料：

1. http://www.cnblogs.com/driftcloudy/p/4011954.html

2. http://blog.csdn.net/ohmygirl/article/details/43152683

3. http://blog.csdn.net/risingsun001/article/details/44567225

4. http://www.laruence.com/2011/03/29/1949.html

5. http://php.net/manual/en/book.session.php