TypePHP 编译器
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AOT 编译器核心重构计划
背景
当前 AOT 编译器核心类承担了过多职责,尤其是 CompilerBase、Translator 等类同时包含 AST 分发、类型推导、属性访问解析、调用解析、代码生成、诊断信息、上下文状态维护等逻辑。随着功能持续增加,这种结构会带来以下问题:
- 封装性不足,修改一个语义点时容易影响多个代码路径。
- 代码复用不足,同类逻辑在普通属性、静态属性、nullsafe、assignment、isset/empty/refval 等路径中重复实现。
- 编译期检查容易出现绕过路径,例如某些动态 fallback 没有复用静态 resolver。
- 单个类代码量过大,review、测试定位和长期维护成本持续升高。
- 设计边界不清晰,类型系统、符号解析、属性访问、调用生成之间耦合过深。
本计划用于指导后续逐步重构,目标是改善架构质量,同时避免一次性大规模重写带来的行为回归风险。
核心原则
- 渐进式重构,禁止一次性重写核心编译流程。
- 优先抽离无状态或低状态依赖的纯逻辑,再抽离依赖编译上下文的逻辑。
- 每一步重构应尽量保持行为不变,行为变更必须单独说明并补测试。
- 新模块应围绕稳定领域建模,而不是简单按 AST 节点机械拆分。
- 优先使用小型 service/helper、明确 DTO、resolver、emitter;仅在边界稳定后再引入 Visitor、Strategy 等模式。
- 所有错误信息保持 PHP 风格,不暴露实现细节,不使用 “AOT 禁止” 这类表述。
- 每个阶段必须有 phpunit 或 phpt 回归验证,尤其是属性、类型、调用、继承、异常等高风险路径。
目标架构方向
CompilerBase
最终应收敛为编译上下文、公共工具、AST 调度入口和跨模块协作层,不再直接承载大量领域逻辑。
保留职责:
- 当前文件、函数、类、方法上下文管理。
- 临时变量、局部变量、作用域状态维护。
- AST 顶层分发入口。
- fatal/warning 的统一入口。
- 与下层 resolver/emitter 的协作。
逐步移出职责:
- 类型声明解析和类型兼容判断。
- 属性可见性、属性 offset、typed property 检查。
- 函数和方法调用解析。
- 复杂表达式代码生成。
- union/intersection/nullable runtime typecheck 生成。
Translator
保留文件级、类级、函数级编译流程控制,逐步减少具体语义检查和表达式生成逻辑。
保留职责:
- 文件扫描和转换入口。
- 类、函数、方法代码块生成流程。
- class/function/constant/property metadata 注册。
- 编译产物组织。
逐步移出职责:
- 继承兼容检查的细节逻辑。
- trait 属性冲突检查细节。
- 参数、返回值、属性类型兼容判断。
模块拆分计划
1. TypeSystem
职责:
- 类型声明解析。
- PHP 类型到 AOT 内部类型映射。
- nullable、union、intersection 类型展开。
- 参数、返回值、属性、常量的类型兼容判断。
- 静态类型与 runtime typecheck 的边界定义。
- 类型字符串格式化。
建议子模块:
TypeResolverTypeCompatibilityTypeCheckEmitterTypeStringFormatter
设计要求:
- union、intersection、nullable 在静态阶段仍可按 mixed/any 处理,但必须保留 runtime typecheck 信息。
self、parent、static等特殊类型名的解析规则必须集中,避免多个路径实现不一致。- 类型错误信息必须包含函数、方法、参数、属性等必要上下文。
2. SymbolResolver
职责:
- 命名空间解析。
- use alias 解析。
self、parent、static解析。- 类、接口、trait、函数、常量名称规范化。
- 动态符号和静态可解析符号的边界判断。
建议接口:
resolveClassName(NodeAbstract $node): SymbolResolutionresolveFunctionName(NodeAbstract $node): SymbolResolutionresolveMethodScope(NodeAbstract $node): SymbolResolutionresolveClassConstScope(NodeAbstract $node): SymbolResolution
设计要求:
- 不同调用路径不能重复实现
self/parent/static规则。 - 对无法静态确定的符号,应明确返回 dynamic 状态,而不是默默退化为字符串拼接。
3. PropertyAccessResolver
职责:
- 对象属性访问解析。
- 静态属性访问解析。
- nullsafe 属性访问静态检查。
- private/protected/public 可见性检查。
- native property offset 查找。
- typed property 写入 typecheck 信息生成入口。
- static-vs-instance 属性误用检查。
建议接口:
resolveInstancePropertyAccess(PropertyAccessRequest $request): PropertyAccessResultresolveStaticPropertyAccess(StaticPropertyAccessRequest $request): PropertyAccessResultassertReadable(PropertyAccessResult $result): voidassertWritable(PropertyAccessResult $result): voidemitRead(PropertyAccessResult $result): stringemitWrite(PropertyAccessResult $result, string $value): string
需要统一覆盖的路径:
$obj->prop$obj?->propClass::$propself::$propparent::$propstatic::$propisset($obj->prop)empty($obj->prop)refval($obj->prop)- 普通赋值、复合赋值、自增自减、unset。
第一优先级建议从本模块开始,因为近期问题集中在属性访问和可见性绕过,测试边界相对清晰。
4. CallResolver
职责:
- 函数调用解析。
- 对象方法调用解析。
- 静态方法调用解析。
- native call 与 dynamic call 选择。
- named args、unpack、by-ref 参数处理。
- closure 和动态 callable 退化规则。
建议接口:
resolveFunctionCall(CallRequest $request): CallResolutionresolveMethodCall(MethodCallRequest $request): CallResolutionresolveStaticCall(StaticCallRequest $request): CallResolutionemitCall(CallResolution $resolution): string
设计要求:
- 静态 function 和内置 function 参数信息明确时,可以自动转引用。
- 动态调用、closure、编译期无法获取参数 by-ref 信息时,必须要求显式
refval()。 - 使用 unpack 并追加尾部 named args 时,应退化为 dynamic call,不能走 native call。
5. ExpressionEmitter
职责:
- 表达式级代码生成。
- 将大型
parseExpr()分发逻辑逐步拆分。 - 复用 resolver 结果生成 C++ 代码。
建议按领域拆分,而不是一开始拆成大量 AST visitor:
AssignmentEmitterPropertyEmitterCallEmitterArrayEmitterControlExprEmitterObjectEmitter
设计要求:
- 先保持现有
parseExpr()作为调度入口。 - 每次只迁移一组表达式,迁移后跑对应测试组。
- 对表达式副作用、求值顺序、临时变量生成必须保守处理。
6. Diagnostic
职责:
- 统一 fatal/warning 构造。
- 提供上下文增强能力。
- 保证错误消息风格接近 PHP。
建议能力:
- 当前函数/方法名。
- 参数名。
- 属性名和类名。
- 源码位置。
- 声明位置与使用位置。
设计要求:
- 错误信息不出现 “AOT” 作为行为主体。
- 对用户可修复的问题,应包含准确符号名。
- 编译期能发现的问题优先编译期 fatal,不应依赖运行时 typecheck 异常兜底。
阶段计划
阶段 1:属性访问解析模块化
目标:
- 抽离
findNativeProperty()、findNativeStaticProperty()、canAccessProtectedProperty()等属性访问解析逻辑。 - 保持生成代码基本不变。
- 建立统一的
PropertyAccessResult,承载属性声明、声明类、访问类、是否 native、offset、是否 dynamic 等信息。
范围:
- 普通对象属性读取。
- 静态属性读取。
- nullsafe 属性静态检查。
- 属性可见性检查。
当前进展:
- 已建立
PropertyAccessResolver和PropertyAccessResult作为属性访问解析的第一层抽象。 - 实例属性读取已通过 resolver 的
resolveNativeInstanceProperty()显式接口完成 native property 查找、static-vs-instance 检查和可见性检查。 findNativeStaticProperty()已通过 resolver 的resolveNativeStaticProperty()显式接口完成静态属性检查。- nullsafe 属性链检查已通过 resolver 的
resolveNullsafePropertyChain()显式接口完成类名推进和可见性检查。 - 旧的
CompilerBase::findNativeProperty()泛型入口已移除,避免后续继续扩散带$static布尔参数的访问模式。 CompilerBase::isSameClassName()、isSameOrSubclassOf()、canAccessProtectedProperty()已委托 resolver,避免规则继续扩散。- 已添加
prepare/convert/idle编译阶段状态;PropertyAccessResolver只能在 convert 阶段创建和使用,避免预处理阶段误用不完整的类表状态。 - 当前迁移保持生成代码不变,后续阶段再统一 read/write emitter。
验证:
phpunit/src/NativePropertyTest.phpphpunit/src/InheritanceErrorTest.php- object property 相关 phpt。
- static property 相关 phpt。
- nullsafe 相关 phpt。
阶段 2:属性写入路径统一
目标:
- 所有属性写入路径先 resolve,再 emit。
- typed property runtime typecheck 从散落逻辑收敛到属性写入模块。
- 消除 assignment、compound assignment、inc/dec、unset 各自实现属性访问规则的问题。
范围:
$obj->prop = $value$obj->prop += $value$obj->prop++unset($obj->prop)Class::$prop = $value??=相关属性路径。
验证:
- typed property 相关 phpunit/phpt。
- object property optimization 相关 phpt。
- nullsafe 写上下文错误测试。
- private/protected/static 属性错误测试。
阶段 3:类型系统模块化
目标:
- 抽离类型声明解析、类型兼容、runtime typecheck 生成。
- 明确静态类型推导和运行时 typecheck 的职责边界。
- 减少参数、返回值、属性、常量各自重复处理类型规则。
范围:
parseTypeDecl()。buildTypeCheckFromNode()。- 参数 typecheck。
- 返回值 typecheck。
- 属性 typecheck。
- 常量类型处理。
验证:
- union、intersection、nullable 类型测试。
- 参数、返回值、属性 typecheck 测试。
- namespace constant 测试。
- constructor、void expression 相关测试。
阶段 4:调用解析模块化
目标:
- 统一函数、方法、静态方法调用解析。
- 明确 native call、dynamic call、closure call 的退化规则。
- 集中处理 named args、unpack、by-ref 参数。
范围:
parseFuncCall()。parseMethodCall()。parseStaticCall()。- call args 解析。
- native/internal/user function 调用路径。
验证:
- named args、unpack 相关 phpt。
- by-ref 参数相关 phpt。
- closure 相关 phpt。
- parent/self/static call 相关 phpt。
阶段 5:表达式生成器拆分
目标:
- 将
parseExpr()背后的大量表达式生成逻辑迁移到领域 emitter。 CompilerBase保持调度和共享上下文能力。- 降低单文件和单类代码量。
范围:
- AssignmentEmitter。
- PropertyEmitter。
- CallEmitter。
- ArrayEmitter。
- ControlExprEmitter。
验证:
- 每迁移一个 emitter,跑对应测试组。
- 最后跑核心 phpunit 和选定 phpt 回归集。
阶段 6:Translator 收敛
目标:
- 将继承兼容、trait 合并、类成员校验等逻辑抽离成专门 checker。
Translator聚焦编译流程组织。
建议子模块:
InheritanceCheckerTraitCompositionCheckerClassMemberValidatorFunctionSignatureChecker
验证:
- 继承错误 phpunit。
- trait 相关 phpt。
- interface/abstract/final/readonly 相关 phpt。
测试门禁
每个重构 PR 或阶段至少满足:
- 相关 phpunit 必须通过。
- 相关 phpt 必须通过。
- 如果修改 C++/phpx,需要补 gtest 并通过对应测试。
- 如果引入新编译期错误,需要新增固定 fixture 到
phpunit/code或新增 phpt。 - 不使用
file_put_contents()临时生成源码作为新测试方式。
建议按模块维护最小回归集:
- 属性模块:
NativePropertyTest、InheritanceErrorTest、object property、static property、nullsafe。 - 类型模块:type_decl、type_hits、typed property、union/intersection/nullable。
- 调用模块:function call、method call、parent_call、closure、named args、unpack、by-ref。
- 控制流和表达式:ternary、match、goto、loop、array、coalesce、void expression。
风险控制
- 不在同一个变更中同时做大规模文件移动和行为变更。
- 每次迁移前先补当前行为的测试,尤其是历史 bug 对应路径。
- 保留旧入口一段时间,通过 adapter 调用新模块,降低切换风险。
- 对动态 PHP 语义保持保守,无法静态确定时不要过度优化。
- 对 AOT 明确不兼容 PHP 历史包袱的地方,应在文档和错误信息中表达为语言规则,而不是实现限制。
推荐下一步
从 PropertyAccessResolver 开始。
理由:
- 最近 bug 多集中在属性访问、可见性、typed property、nullsafe、static-vs-instance 路径。
- 现有测试较容易扩展。
- 属性访问是类型系统、优化器、调用生成之外相对独立的领域,适合先建立 resolver/result 模式。
- 完成后可直接减少
CompilerBase中的复杂分支,并为后续 ExpressionEmitter 拆分打基础。