PHP 7.4新特性迁移实战：从旧系统到新系统

PHP 7.4即将在今年年底正式发布，虽然还没正式发布，但是beta版本已经出来了，新特性也基本确定了。我们团队最近对一个老项目做了PHP 7.4的迁移测试和准备工作，踩了不少坑，也积累了一些经验。

今天这篇文章，就来聊聊PHP 7.4的新特性，以及我们迁移过程中的实战经验，包括新特性介绍、兼容性问题、性能提升、迁移步骤、踩坑记录等，希望能给准备迁移到PHP 7.4的朋友一些参考。

一、为什么要迁移到PHP 7.4

先说说为什么要迁移到PHP 7.4。

首先，PHP 7.4带来了很多新特性，比如类型属性、箭头函数、预加载、FFI等，这些新特性能让代码更简洁、更安全、性能更好，也能提升开发效率。

其次，PHP 7.4的性能有提升，虽然不如PHP 7.0到PHP 7.1那么大，但是也有一定的提升，尤其是在WordPress等应用上，性能提升比较明显。对于我们这种流量比较大的项目，性能提升意味着能节省服务器成本，还是很有吸引力的。

第三，PHP的版本支持周期，每个版本有两年的全面支持，然后一年的安全支持。PHP 7.1已经在2019年12月停止支持了，PHP 7.2也会在2020年11月停止支持，所以为了安全和维护，我们需要升级到更新的版本。

最后，我们的项目用的是PHP 7.2，虽然还能用，但是一些新的框架和库，已经开始要求PHP 7.3甚至更高的版本了，为了能用上新的技术和工具，我们也需要升级PHP版本。

综合考虑，我们决定在PHP 7.4正式发布之后，就把项目迁移过去，所以提前做了迁移测试和准备工作，下面就来聊聊我们的经验。

二、PHP 7.4的主要新特性

先介绍一下PHP 7.4的主要新特性，这些是我们比较关注的，也是迁移之后能用上的。

1. 类型属性（Typed Properties）

这是PHP 7.4最重要的新特性之一，终于支持类属性的类型声明了。之前，PHP只支持方法参数和返回值的类型声明，不支持类属性的类型声明，我们只能用PHPDoc注释来声明属性类型，但是没有运行时检查。

PHP 7.4之后，我们可以直接给类属性声明类型，比如：

class User {
    public int $id;
    public string $name;
    public ?string $email;
    public array $roles = [];
}

这样，PHP会在运行时检查属性的类型，如果赋值的类型不对，就会抛出TypeError，能更早地发现bug，让代码更安全。而且，类型属性还能提升性能，因为PHP知道了属性的类型，可以做一些优化。

类型属性支持所有的PHP类型，包括int、string、bool、float、array、object、callable、iterable，还有类和接口类型，也支持可空类型（?string），但是不支持void和callable作为属性类型，也不支持默认值的类型推断。

这个特性，对于我们这种大型项目来说，很有用，能让代码更规范，更安全，我们迁移之后，准备逐步给核心的类加上类型属性。

2. 箭头函数（Arrow Functions）

箭头函数也是PHP 7.4的一个重要新特性，让闭包的写法更简洁。之前，PHP的闭包写法比较繁琐，比如：

$factor = 10;
$nums = array_map(function($n) use ($factor) {
    return $n * $factor;
}, [1, 2, 3]);

有了箭头函数之后，可以写成：

$factor = 10;
$nums = array_map(fn($n) => $n * $factor, [1, 2, 3]);

简洁很多，而且箭头函数会自动捕获外层的变量，不需要用use，很方便。

箭头函数的语法是fn(参数列表) => 表达式，只能有一个表达式，不能有多个语句，返回值就是这个表达式的结果。箭头函数也支持类型声明和返回类型，比如fn(int $x): int => $x * 2。

这个特性，对于经常用arraymap、arrayfilter等函数的人来说，很有用，能让代码更简洁，更易读。我们的项目里有很多这样的代码，迁移之后，准备逐步改成箭头函数的写法。

3. 有限返回类型协变（Limited Return Type Covariance）

PHP 7.4支持了有限的返回类型协变和参数类型逆变。之前，PHP的子类方法，返回类型必须和父类完全一样，参数类型也必须完全一样，不能更具体或者更宽泛。

PHP 7.4之后，子类的返回类型可以比父类更具体（协变），参数类型可以比父类更宽泛（逆变），比如：

class Animal {}
class Cat extends Animal {}

interface AnimalShelter {
    public function adopt(string $name): Animal;
}

class CatShelter implements AnimalShelter {
    public function adopt(string $name): Cat { // 返回类型更具体，协变
        return new Cat();
    }
}

这样，代码更灵活，也更符合面向对象的设计原则。不过，这个特性是有限的，只支持返回类型协变和参数类型逆变，不支持属性类型的协变和逆变，而且只在自动加载的类中生效，因为需要完整的类信息。

这个特性，对于我们这种有复杂继承关系的项目来说，很有用，能让代码更灵活，更符合面向对象的设计。

4. 数组展开运算符（Array Spread Operator）

PHP 7.4支持在数组中使用展开运算符（...），之前只能在函数参数中使用。现在可以这样写：

$parts = ['apple', 'pear'];
$fruits = ['banana', 'orange', ...$parts, 'watermelon'];
// ['banana', 'orange', 'apple', 'pear', 'watermelon']

这样，数组合并更简洁，也更高效，因为展开运算符是语言结构，比array_merge更快。而且，展开运算符还能用于Traversable对象，不只是数组。

这个特性，对于经常需要合并数组的人来说，很有用，能让代码更简洁，性能也更好。

5. 空合并赋值运算符（Null Coalescing Assignment Operator）

PHP 7.4新增了??=运算符，也就是空合并赋值运算符。之前，我们经常写这样的代码：

$this->request->data['key'] = $this->request->data['key'] ?? 'default';

有了??=之后，可以写成：

$this->request->data['key'] ??= 'default';

简洁很多，而且只计算一次左边的表达式，性能更好。这个运算符，对于经常需要给变量设置默认值的场景，很有用。

6. 预加载（Preloading）

预加载是PHP 7.4的一个重要性能特性，可以在PHP启动的时候，把一些常用的类和函数预加载到内存里，这样每次请求的时候，就不需要再加载和解析这些文件了，能大幅提升性能。

预加载的配置很简单，在php.ini里设置opcache.preload指向一个PHP脚本，这个脚本里用opcachecompilefile()或者require来加载需要预加载的文件。比如：

// preload.php
opcache_compile_file('/path/to/framework/Autoloader.php');
opcache_compile_file('/path/to/framework/Router.php');
// ... 更多文件

然后在php.ini里设置：

opcache.enable=1
opcache.enable_cli=1
opcache.preload=/path/to/preload.php
opcache.preload_user=www-data

这样，PHP-FPM启动的时候，就会把这些文件预加载到共享内存里，所有的worker进程都能直接用，不需要再加载了，性能提升很明显，尤其是对于框架类的文件，效果更好。

不过，预加载也有一些限制，比如预加载的文件不能在运行时修改，修改了需要重启PHP-FPM；预加载的文件不能有条件定义的类和函数；预加载会增加内存占用，因为这些文件一直驻留在内存里。所以，预加载适合那些不经常修改的、核心的框架文件和类库，不适合业务代码。

这个特性，对于我们这种大型项目来说，很有吸引力，能提升性能，我们迁移之后，准备测试一下预加载的效果，看看能提升多少性能。

7. FFI（Foreign Function Interface）

FFI是PHP 7.4的一个实验性特性，可以让PHP直接调用C语言的函数和使用C语言的数据结构，不需要写扩展。这样，PHP可以更方便地和C语言的库交互，性能也更好。

FFI的用法也比较简单，比如：

$ffi = FFI::cdef("
    int printf(const char *format, ...);
", "libc.so.6");

$ffi->printf("Hello %s!\n", "world");

这样，就直接调用了C语言的printf函数。FFI还可以定义C语言的结构体，使用C语言的指针，功能很强大。

不过，FFI是实验性的，而且有安全风险，因为可以直接调用C语言的函数，如果用不好，可能会导致PHP崩溃，甚至有安全漏洞。所以，FFI默认是禁用的，需要在php.ini里开启ffi.enable，而且建议只在可信的代码中使用。

对于大部分PHP开发者来说，FFI可能用不上，但是对于一些需要高性能、需要和C库交互的场景，FFI很有用。我们的项目暂时用不上FFI，但是了解一下还是有好处的。

8. 其他新特性

除了上面这些，PHP 7.4还有一些其他的新特性，比如：

数字字面量可以用下划线分隔，比如1000000，更易读。
strip_tags()可以接受数组形式的允许标签。
password_hash()支持了argon2i和argon2id的自定义参数。
新增了mbstrsplit()函数，把多字节字符串分割成数组。
新增了getmangledobject_vars()函数，返回对象的属性，包括私有和受保护的。
弃用了一些旧的特性，比如没有括号的include/require的嵌套、real类型、is_real()函数等。

这些新特性，虽然不是很重要，但是也能让开发更方便，代码更规范。

三、迁移过程中的兼容性问题

介绍完新特性，再说说我们迁移过程中遇到的兼容性问题，这些是迁移的时候需要注意的。

1. 类型属性的兼容性问题

类型属性是PHP 7.4的新特性，如果你的代码里用了类型属性，那么在PHP 7.3及以下的版本里会报错，因为不认识这个语法。所以，如果你的代码需要兼容旧版本的PHP，就不能用类型属性，或者用条件判断来处理。

我们的项目，迁移之后就只支持PHP 7.4了，所以可以放心用类型属性。但是，迁移的过程中，需要逐步给类加上类型属性，不能一下子全加上，因为有些属性的类型可能不明确，或者有历史问题，需要仔细检查。

还有一个问题，类型属性在声明的时候，如果没有默认值，那么属性的初始状态是uninitialized，访问未初始化的属性会抛出Error，而不是像之前那样返回null。所以，用了类型属性之后，要确保属性在访问之前已经初始化了，要么给默认值，要么在构造函数里初始化，不然会报错。

我们迁移的时候，就遇到了这个问题，有些类的属性声明了类型，但是没有初始化，访问的时候报错了，后来我们给这些属性加上了默认值，或者在构造函数里初始化，才解决。

2. 箭头函数的变量捕获问题

箭头函数会自动捕获外层的变量，但是是按值捕获的，不是按引用捕获的，所以在箭头函数里修改外层的变量，不会影响外层的值。比如：

$x = 1;
$fn = fn() => $x++; // 这里的$x是外层的副本，修改不影响外层
$fn();
echo $x; // 还是1

如果需要按引用捕获，还是要用传统的闭包，用use (&$x)。

我们迁移的时候，有一些用闭包修改外层变量的代码，如果改成箭头函数，就会出问题，因为箭头函数是按值捕获的。所以，这种情况不能改成箭头函数，还是要用传统的闭包。

3. 数组展开运算符的兼容性问题

数组展开运算符，只能展开数组和Traversable对象，不能展开字符串或者其他类型，如果展开了非数组和非Traversable的类型，会抛出TypeError。之前，用array_merge的话，会把字符串转换成数组，虽然结果不对，但是不会报错。所以，迁移的时候，要确保展开的是数组或者Traversable对象，不然会报错。

还有，数组展开运算符不能展开字符串键的数组，只能展开数字键的数组，如果展开了字符串键的数组，会抛出Error。所以，如果数组有字符串键，还是要用array_merge。

我们迁移的时候，就遇到了这个问题，有一个数组有字符串键，用了展开运算符，结果报错了，后来改成了array_merge，才解决。

4. 弃用的特性

PHP 7.4弃用了一些旧的特性，这些特性在PHP 7.4里会抛出Deprecated警告，在PHP 8.0里会被移除。迁移的时候，要检查代码里有没有用到这些弃用的特性，及时修改。

主要弃用的特性有：

没有括号的include/require的嵌套，比如include 'file.php' + 1，这种写法会被弃用，要加上括号。
real类型和isreal()函数，real是float的别名，已经弃用了，要用float和isfloat()。
在父类的构造函数里调用parent::__construct()的时候，如果父类没有构造函数，会抛出Deprecated警告，之前是静默的。
用arraykeyexists()检查对象的属性，已经弃用了，要用property_exists()或者isset()。
大括号访问数组和字符串的偏移量，比如$arr{0}，已经弃用了，要用方括号$arr[0]。
convertcyrstring()函数，已经弃用了，要用mbconvertstring()或者iconv()。

我们迁移的时候，用静态分析工具扫描了一下代码，发现了几处用到了弃用的特性，比如大括号访问数组偏移量、is_real()函数等，都及时修改了，避免了警告。

5. 扩展的兼容性

PHP 7.4是一个大版本，有些扩展可能还不支持PHP 7.4，或者有兼容性问题。迁移的时候，要检查项目用到的所有扩展，确认是否支持PHP 7.4，如果不支持，要么等扩展更新，要么找替代方案，要么自己修改扩展。

我们的项目用到的扩展比较多，比如redis、memcached、imagick、xdebug、swoole等，我们检查了一下，大部分扩展都已经支持PHP 7.4了，只有少数几个扩展的旧版本不支持，升级到最新版本就好了。

还有一个问题，就是自定义扩展，如果项目里有自己写的PHP扩展，需要重新编译，适配PHP 7.4的API，因为PHP 7.4的扩展API有一些变化，有些旧的API被移除或者修改了。我们的项目没有自定义扩展，所以没有这个问题。

四、迁移步骤和经验

最后，说说我们的迁移步骤和经验，给大家参考。

1. 先在测试环境搭建PHP 7.4

迁移的第一步，是在测试环境搭建PHP 7.4的环境，和现有的PHP 7.2环境并存，这样可以在不影响现有环境的情况下，测试PHP 7.4的兼容性。

我们用的是Docker，很方便，拉一个PHP 7.4的镜像，安装需要的扩展，配置好环境，就可以测试了。如果不用Docker，也可以在服务器上编译安装PHP 7.4，和现有的PHP并存，用不同的端口或者socket。

2. 用静态分析工具扫描代码

搭建好环境之后，用静态分析工具扫描代码，检查兼容性问题。我们用的是PHPStan和Psalm，这两个工具都能检查类型错误、弃用的特性、潜在的bug等，能帮我们快速发现兼容性问题。

除了静态分析工具，还可以用PHP的-d errorreporting=EALL来运行代码，看看有没有警告和错误，尤其是Deprecated警告，能发现用到的弃用特性。

我们扫描之后，发现了几十处兼容性问题，大部分是弃用的特性，还有一些类型不匹配的问题，都一一修改了。

3. 跑单元测试和集成测试

修改完兼容性问题之后，跑单元测试和集成测试，看看有没有功能问题。我们的项目有比较完善的单元测试和集成测试，跑了一遍，发现了几个因为PHP版本差异导致的bug，比如数组排序的顺序变化、字符串处理的差异等，都修复了。

如果项目的测试覆盖不够，建议手动测试一下核心的功能，确保没有问题。

4. 性能测试和对比

功能没问题之后，做性能测试，对比PHP 7.2和PHP 7.4的性能，看看提升了多少，有没有性能下降的地方。

我们用的是ab和wrk做压力测试，测试了几个核心的接口，发现PHP 7.4的性能比PHP 7.2提升了大概5%到10%，不同的接口提升不一样，有的接口提升明显，有的几乎没变化。整体来说，性能还是有提升的，符合预期。

我们还测试了预加载的效果，开启预加载之后，性能又提升了大概5%左右，尤其是框架初始化的开销减少了很多，效果不错。

5. 灰度发布，逐步切换

测试没问题之后，不要一下子全量切换到PHP 7.4，要灰度发布，逐步切换。我们的做法是，先把少量的流量切到PHP 7.4，观察一段时间，看看有没有问题，监控错误率、响应时间、内存占用等指标，如果没问题，再逐步增加流量，最后全量切换。

灰度发布的过程中，要密切监控，如果发现问题，及时切回PHP 7.2，避免影响用户。我们灰度了大概一周，确认没问题之后，才全量切换到PHP 7.4。

6. 全量切换后，继续观察

全量切换之后，还要继续观察一段时间，看看有没有隐藏的问题，比如内存泄漏、性能下降、错误率升高等。我们全量切换之后，观察了两周，确认没有问题，才把PHP 7.2的环境下线。

全量切换之后，还可以逐步用上PHP 7.4的新特性，比如类型属性、箭头函数等，但是不要一下子全改，要逐步改，先改核心的、稳定的代码，避免引入新的bug。

五、踩坑记录

最后，说说我们迁移过程中踩的几个坑，给大家提个醒。

坑一：类型属性未初始化导致报错

前面提到过，类型属性如果没有默认值，初始状态是uninitialized，访问的时候会报错。我们有一个Model类，给属性加了类型，但是有些属性是在ORM里动态赋值的，没有在构造函数里初始化，访问的时候就报错了。后来我们给这些属性加上了默认值，或者改成了可空类型，给默认值null，才解决。

所以，用类型属性的时候，一定要确保属性在访问之前已经初始化了，要么给默认值，要么在构造函数里初始化，不要依赖动态赋值。

坑二：箭头函数按值捕获，修改外层变量不生效

我们有一处代码，用闭包来累计一个变量，闭包里修改外层的变量，用use (&$count)。迁移的时候，有人把它改成了箭头函数，结果发现变量没有累计，因为箭头函数是按值捕获的，修改的是副本，不影响外层。后来又改回了传统的闭包，才解决。

所以，箭头函数适合简单的、只读的表达式，如果需要修改外层的变量，还是要用传统的闭包，不要盲目改成箭头函数。

坑三：数组展开运算符不支持字符串键

我们有一处代码，合并两个数组，其中一个数组有字符串键，有人用了展开运算符，结果报错了，因为展开运算符不支持字符串键的数组。后来改成了array_merge，才解决。

所以，用数组展开运算符的时候，要确保数组是数字键的，如果有字符串键，还是要用array_merge。

坑四：预加载的文件有条件定义的类

我们测试预加载的时候，把一个框架的核心文件预加载了，但是这个文件里有条件定义的类，比如if (!class_exists('SomeClass')) { class SomeClass {} }，结果预加载的时候报错了，因为预加载不支持条件定义的类。后来我们把这个文件从预加载里去掉了，才解决。

所以，预加载的文件，不能有条件定义的类和函数，也不能有副作用，只能是纯粹的类和函数定义，不然预加载会出问题。

坑五：扩展版本不兼容

我们有一个扩展，用的是旧版本，不支持PHP 7.4，升级到PHP 7.4之后，这个扩展加载失败，导致相关的功能都用不了。后来我们升级了扩展到最新版本，才解决。

所以，迁移之前，一定要检查所有用到的扩展，确认是否支持PHP 7.4，如果不支持，要提前升级或者找替代方案，不要等到迁移的时候才发现。

六、写在最后

PHP 7.4是一个很不错的版本，带来了很多实用的新特性，性能也有提升，值得升级。但是，迁移的时候一定要小心，做好测试，逐步切换，不要盲目全量上线，不然很容易出问题。

我们这次迁移，整体来说还是比较顺利的，虽然踩了几个坑，但是都及时解决了，全量切换之后，运行很稳定，性能也有提升，效果不错。

如果你也准备迁移到PHP 7.4，希望这篇文章能给你一些参考，让你少走弯路，少踩坑。如果有什么问题，也欢迎在评论区交流。

最后，期待PHP 8.0的到来，听说会有JIT、联合类型、命名参数等更多激动人心的新特性，PHP会越来越好的。

（注：本文基于2019年8月时PHP 7.4 beta版本的情况撰写，PHP 7.4正式发布于2019年11月28日，具体特性以正式版本为准。）