PHP8：新特性及实际应用指南

友跃 · 发表于 2023-4-10 09:52:53

I. PHP8 简介

PHP是一种非常流行的服务器端脚本语言，用于开发Web应用程序。自1995年以来，PHP已经发展成为一个强大的开源工具，拥有广泛的社区支持和大量的应用案例。
PHP8是PHP的最新版本，于2020年11月26日发布。PHP8包含了一些重要的新功能和改进，让开发者能够更加轻松地构建高性能、安全和可维护的Web应用程序。
以下是PHP8的一些主要新功能和改进：

JIT编译器：PHP8引入了JIT编译器，使得代码执行速度得到了显著提升。JIT编译器能够将PHP代码转换为机器代码，从而加速执行速度。
类型系统的改进：PHP8增强了其类型系统，支持更多的类型声明，并提高了类型检查的性能。这可以提高代码的可读性、可维护性和健壮性。
错误处理的改进：PHP8引入了新的异常类，使得错误处理更加灵活和易于维护。开发者可以使用异常类来捕获和处理错误，从而提高应用程序的可靠性和稳定性。
新的语言特性：PHP8增加了一些新的语言特性，例如命名参数、联合类型、匿名类等，使得代码更加简洁、易于阅读和维护。
性能提升：PHP8的性能得到了显著的提升，使得应用程序能够更快地响应请求和处理大量数据。这可以提高应用程序的效率和可扩展性。
更好的兼容性：PHP8与早期版本的PHP兼容性良好，开发者可以轻松地将旧代码迁移到PHP8，同时还可以利用新功能和改进。

II. PHP8 新特性

A. JIT 编译器

JIT（即时编译）编译器是PHP8的一项新功能，它可以将PHP代码在运行时转换为机器码，从而加速代码执行速度。在传统的PHP解释器中，代码被解释为字节码，然后由Zend虚拟机执行。这种方式虽然可以实现跨平台性和灵活性，但是在执行速度方面存在一定的瓶颈。
JIT编译器的主要作用是在运行时对代码进行优化和编译，将热点代码（频繁执行的代码）编译成本地机器码，从而加速执行速度。JIT编译器通过分析代码的执行情况来决定哪些代码应该被编译，这种技术被称为“热代码分析”。
JIT编译器可以带来很多好处，包括：

更快的执行速度：通过将热点代码编译成机器码，JIT编译器可以加速代码的执行速度，从而提高应用程序的响应性能。
更少的内存使用：由于编译后的代码占用更少的内存，JIT编译器可以减少应用程序的内存使用量。
更好的可扩展性：JIT编译器可以根据应用程序的需求动态地编译代码，从而提高应用程序的可扩展性。

为了更好地理解JIT编译器的作用，可以举一个例子来说明。
假设有一个PHP程序，需要对一个包含100000个元素的数组进行排序。由于排序算法的复杂度较高，如果使用传统的PHP解释器执行，可能会导致程序执行时间过长，影响应用程序的性能。
而使用JIT编译器，可以在程序运行时将排序算法编译成机器码。当程序执行时，JIT编译器会分析代码的执行情况，并根据热点代码进行优化和编译。对于排序算法这种需要频繁执行的代码，JIT编译器可以将其编译成本地机器码，从而加速执行速度。
通过使用JIT编译器，对于这个排序程序，可以将执行时间从几秒钟缩短到几百毫秒，从而大大提高了应用程序的性能和响应速度。
需要注意的是，JIT编译器并不是所有情况下都能带来明显的性能提升。对于一些简单的应用程序或者不需要频繁执行的代码，使用JIT编译器可能会增加额外的开销和复杂性。因此，在使用JIT编译器时，需要根据具体情况进行评估和优化。
B. 静态类型

静态类型是一种在编程语言中常见的类型系统，它在编译期间检查代码中的类型错误，以确保代码在运行时不会出现类型错误。在PHP 8中，引入了对静态类型的支持。
静态类型的优点是可以提高代码的可读性、可维护性和可靠性，尤其在大型项目中更为明显。通过在编译期间检查类型错误，可以大大减少代码运行时的崩溃和错误。
在PHP 8中，可以使用类型声明来指定变量、参数和返回值的类型。类型声明可以包括标量类型（如int、string、bool）和复合类型（如数组和对象）。例如：
function add(int $a, int $b) : int {
return $a + $b;
}上述代码中，参数$a和$b被声明为整型(int)，函数返回值也被声明为整型(int)。在调用该函数时，如果传入的参数类型不正确或者函数返回的类型不是整型，PHP编译器将会在编译期间报错。
使用静态类型可以使代码更易于理解和维护，但也可能会增加一定的开发成本和复杂性。对于一些小型项目或者需要频繁更改数据类型的项目，使用静态类型可能会增加额外的开销和限制。因此，在使用静态类型时，需要根据具体情况进行评估和优化。
下面是一个使用静态类型的例子：
class User {
public int $id;
public string $name;

public function __construct(int $id, string $name) {
$this->id = $id;
$this->name = $name;
}
}

function greet(User $user) : string {
return &#34;Hello, &#34; . $user->name . &#34;!&#34;;
}

$user = new User(1, &#34;John Doe&#34;);
echo greet($user);
在上面的例子中，我们定义了一个User类，并且使用了类属性的静态类型声明，分别将用户的id和name属性声明为整型(int)和字符串(string)类型。在函数greet中，我们也使用了静态类型声明，指定了函数的参数类型为User类。
在主程序中，我们创建了一个User对象，并将其传递给greet函数进行调用。由于静态类型的检查，如果我们在调用greet函数时传递一个非User对象或者User对象的id或name属性的类型不正确，PHP编译器将会在编译期间报错，从而提前避免类型错误带来的问题。
使用静态类型可以有效地提高代码的可读性和可靠性，特别是在大型项目中更为明显。静态类型的检查可以帮助我们在编写代码时更加谨慎，从而减少代码运行时出现类型错误的概率。
C. 属性改进

属性访问修饰符

在之前的PHP版本中，如果您想控制属性的访问范围，您需要在属性名前面加上下划线“_”，来表示该属性是私有的。而在PHP8中，您可以在属性名前面使用public、private或protected关键字来指定属性的访问范围。
例如，以下代码展示了一个类的属性，其中$id是私有属性，$name和$email是公共属性：
class User {
private $id;
public $name;
public $email;
}
2. 属性初始化器
在之前的PHP版本中，如果您想在类中初始化属性，您需要在构造函数中手动初始化属性。在PHP8中，您可以在定义属性时直接对其进行初始化，如下所示：
class Person {
public string $name = &#39;John Doe&#39;;
public int $age = 30;
}
在上面的代码中，我们定义了一个Person类，并初始化了其属性$name和$age。
3. 具名参数和可选类型
在PHP8中，您可以在类属性中使用类型提示，并且还可以在属性中指定默认值。例如，以下代码演示了一个具有类型提示和默认值的属性：
class Car {
public string $brand;
public string $model;
public ?int $year = null;

public function __construct(string $brand, string $model, ?int $year = null) {
      $this->brand = $brand;
      $this->model = $model;
      $this->year = $year;
}
}
在上面的代码中，我们定义了一个Car类，其中$brand和$model是必需的字符串类型属性，而$year是可选的整数类型属性，并且它的默认值为null。
4. 属性推断
在PHP8中，您可以使用属性推断来自动推断属性的类型。例如，以下代码演示了如何使用属性推断：
class Product {
public $id;
public $name;
public $price = 0.0;
public $created_at;

public function __construct(int $id, string $name, DateTime $created_at) {
      $this->id = $id;
      $this->name = $name;
      $this->created_at = $created_at;
}
}
在上面的代码中，我们没有指定属性$price的类型，但PHP8会自动推断出该属性的类型为float。
5. 私有常量
在PHP8中，您现在可以使用关键字const来定义类的私有常量，例如：
class Math {
private const PI = 3.14159265359;

public static function areaOfCircle($radius) {
      return self::PI * $radius * $radius;
}
}
在上面的代码中，我们定义了一个Math类，并定义了一个私有常量PI，这样可以防止常量被意外地修改。
D. Null 安全操作符

PHP 8的Null安全操作符是一个新的语法，它允许我们在访问可能为空的变量时，不必使用冗长的条件语句来检查变量是否为空。
举个例子，如果我们要获取一个数组中的值，我们需要这样写：
$value = isset($array[&#39;key&#39;]) ? $array[&#39;key&#39;] : null;
在PHP 8中，我们可以使用Null安全操作符来简化这个过程：
$value = $array[&#39;key&#39;] ?? null;
这个操作符的意思是，如果$array[&#39;key&#39;]存在且不为空，就返回它的值，否则返回null。
除了在数组中使用，Null安全操作符还可以用于对象的属性和方法的调用。例如：
$object->property->method() ?? null;
这个语句的意思是，如果$object->property存在且不为空，就调用它的方法并返回结果，否则返回null。
E. 其他特性

除了上述特性外，PHP8 还引入了以下新特性：

命名参数和可选的非标量类型参数
match 表达式替代了 switch 语句
新的字符串函数和数组函数
支持链式调用的抽象方法和构造函数
改进了异常处理机制

III. PHP8 性能提升

除了引入 JIT 编译器以外，PHP8 还通过以下方式提高了语言的性能：

优化了字符串和数组操作
改进了 Opcache 的性能
优化了函数调用和参数传递
改进了类的自动加载机制

为了充分利用 PHP8 的性能提升，开发人员可以采取以下措施：

优化代码逻辑和算法
使用 JIT 编译器
利用更快的数组处理函数，如 array_map、array_filter、array_reduce 等
避免在循环中进行复杂的字符串操作，可以使用数组代替字符串

IV. PHP8 开发指南

为了在开发中充分利用 PHP8 的新特性和性能提升，开发人员可以采取以下最佳实践：

在变量和函数中使用静态类型
使用 Null 安全操作符来避免 Null 引用错误
使用命名参数和可选的非标量类型参数来使代码更易读
优化代码逻辑和算法，利用更快的数组处理函数
使用 match 表达式来代替 switch 语句
改进异常处理机制

V. PHP8 兼容性问题解决

由于 PHP8 引入了许多新特性和改进，可能会导致与旧版本的兼容性问题。为了解决这些问题，可以采取以下措施：

检查代码中是否存在过时的函数、语法和特性，尽可能地升级到 PHP8 中支持的版本。
使用 PHP8 中的兼容性检查工具，例如 phpstan 和 Psalm，来检查代码中的潜在问题。
更新使用的框架和库到 PHP8 的版本，或者等待其更新。
如果无法避免使用旧版本的库或框架，可以尝试使用兼容性插件或库，例如 Roave Backward Compatibility Check。

VI. PHP8 新特性的实际应用

PHP8 的新特性可以在各种不同的应用场景中发挥作用，以下是几个实际应用案例：
Web 开发

在 Web 开发中，可以利用 PHP8 的新特性来优化代码逻辑和性能。例如：

使用 JIT 编译器来加速代码执行。
使用 Null 安全操作符和命名参数来提高代码可读性和可维护性。
使用新的字符串和数组函数来加快数据处理速度。
使用 match 表达式来代替 switch 语句，使代码更加清晰和简洁。
使用 PHP8 的类属性声明语法来更好地管理类的属性。

数据库开发

在数据库开发中，可以利用 PHP8 的新特性来提高代码性能和可读性。例如：

使用 JIT 编译器来加速数据处理和查询操作。
使用新的字符串和数组函数来加快数据处理速度。
使用 Null 安全操作符和命名参数来提高代码可读性和可维护性。
使用 PHP8 的类属性声明语法来更好地管理类的属性。

命令行工具开发

在命令行工具开发中，可以利用 PHP8 的新特性来提高代码性能和可读性。例如：

使用 JIT 编译器来加速命令行操作。
使用新的字符串和数组函数来加快数据处理速度。
使用 Null 安全操作符和命名参数来提高代码可读性和可维护性。
使用 PHP8 的类属性声明语法来更好地管理类的属性。

VII. PHP8 的未来展望

PHP8 的发布为 PHP 社区带来了许多令人兴奋的新特性和性能提升，为开发人员提供了更多的工具和技术来构建更好的 Web 应用程序和命令行工具。未来，PHP 社区还将继续开发和改进 PHP 语言，为开发人员提供更多的功能和技术。

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