В PHP основным скриптовым движком является Zend Engine. Это низкоуровневая программная платформа, разработанная на языке C, которая отвечает за интерпретацию, выполнение и управление жизненным циклом кода PHP. Zend Engine служит ядром самого PHP и фактически реализует его семантику и поведение, аналогично тому, как V8 — движок для JavaScript в Chrome.

История Zend Engine

Zend Engine была разработана двумя израильскими программистами — Зеевом Сураски (Zeev Suraski) и Андии Гутмансом (Andi Gutmans) в 1999 году. Они также являются основателями компании Zend Technologies. Название "Zend" — это сочетание их имён: Zeev + Andi.

Первая реализация — Zend Engine 1.0 — была представлена как основа для PHP 4. С тех пор движок развивался параллельно с развитием самого языка PHP.

Основные версии Zend Engine

Zend Engine 1 (PHP 4)

• Появилась в 2000 году с выходом PHP 4.

• Улучшила производительность по сравнению с предыдущей версией PHP 3.

• Поддерживала базовую модель объектов, но без полной ООП-системы.

Zend Engine 2 (PHP 5)

• Введена в 2004 году.

• Основное нововведение — полноценная поддержка объектно-ориентированного программирования (ООП): классы, интерфейсы, инкапсуляция, наследование и пр.

• Поддержка исключений (try/catch).

• Рефлексия, перегрузка методов, магические методы (__get, __set, и др.).

Zend Engine 3 (PHP 7)

• Появилась с выходом PHP 7 в 2015 году.

• Существенно переработана структура хранения переменных: новый формат zval, упрощённый Garbage Collector.

• Прирост производительности в 2–3 раза по сравнению с PHP 5.6.

• Улучшенное управление памятью.

• Типизация аргументов, возвращаемых значений.

Zend Engine 4 (PHP 8)

• Неофициально можно называть "Zend Engine 4", но такого названия официально нет — движок всё ещё называется Zend Engine 3.x.

• С выходом PHP 8 добавлены:

  • JIT (Just-In-Time) компиляция;

  • улучшения в синтаксисе и безопасности;

  • атрибуты (аннотации);

  • именованные аргументы;

  • улучшения в типах и исключениях;

  • улучшения JIT-инфраструктуры в PHP 8.1–8.3.

Как работает Zend Engine

1. Парсинг
   PHP-файл сначала разбирается с помощью лексера и парсера, создающих абстрактное синтаксическое дерево (AST).

2. Компиляция в байт-код (opcode)
   AST компилируется в так называемые опкоды — низкоуровневые инструкции, понятные Zend Engine.

3. Исполнение байт-кода
   Эти опкоды затем исполняются интерпретатором Zend Engine.

4. Управление памятью
   Zend управляет всеми переменными, их копированием (copy-on-write), ссылками и освобождением памяти через встроенный garbage collector (начиная с PHP 5.3 — циклический сборщик мусора).

5. JIT (PHP 8+)
   В PHP 8 добавлен Just-In-Time компилятор, встроенный в Zend Engine. Он может компилировать горячие участки кода (например, численные расчёты) в машинный код на лету, ускоряя их выполнение.

Компоненты Zend Engine

• Zend Compiler — анализирует исходный PHP-код и преобразует его в опкоды.

• Zend Executor — исполняет опкоды, управляет контекстом выполнения.

• ZVAL — структура, которая описывает переменные в памяти.

• Zend Memory Manager — управляет памятью во время исполнения.

• Garbage Collector — определяет и освобождает неиспользуемую память (начиная с PHP 5.3).

• Opcode Cache — например, с помощью OPcache (расширение), можно кэшировать опкоды, избегая повторной компиляции при каждом запросе.

Расширения к Zend Engine

Zend Engine поддерживает различные расширения, в том числе:

• OPcache — кэширует байткод в памяти для ускорения загрузки и исполнения.

• Xdebug — расширение для отладки, профилирования и трассировки.

• APCu — пользовательский кэш.

• Zend Guard (устаревший) — коммерческое решение для защиты исходного кода PHP от просмотра.

Альтернативные интерпретаторы PHP

Хотя Zend Engine является основным скриптовым движком PHP, существуют и альтернативные реализации:

1. HHVM (HipHop Virtual Machine) от Facebook:

   • Разрабатывался как высокопроизводительная альтернатива Zend Engine.

   • Использовал JIT-компиляцию ещё до PHP 8.

   • Позже ушёл в сторону языка Hack и потерял совместимость с основным PHP.

2. Phalanger / PeachPie:

   • Компилируют PHP в .NET-байткод (CIL) и исполняются на платформе .NET/Mono.

   • PeachPie — современная реинкарнация, активно развивается, поддерживает .NET 6+.

Тем не менее, подавляющее большинство проектов использует Zend Engine через стандартный интерпретатор PHP.

Zend Engine — это сердце PHP, обеспечивающее его интерпретацию, компиляцию, выполнение и управление памятью. Без него невозможно представить экосистему PHP, так как все функции языка, от переменных и классов до исключений и JIT-компиляции, реализованы именно в этом движке.