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PHP serialize 函数的底层实现:它是如何工作的?

gitbox 2025-05-28

在 PHP 中,serialize 函数常常用于将对象或数组转化为字符串,方便存储或传输。无论是将数据保存到数据库中,还是通过网络进行传输,serialize 都是一种重要的工具。本文将深入解析 PHP 的 serialize 函数是如何工作的,并揭示其底层实现原理。

1. serialize 函数的基本作用

serialize 函数将 PHP 的变量转化为可存储或可传输的字符串形式。这个函数的常见用途包括:

  • 将数组或对象转化为字符串,存储到数据库中。

  • 将数据以字符串的形式传输到其他服务,尤其是用于缓存等场景。

例如:

$data = array("name" => "John", "age" => 30);
$serializedData = serialize($data);
echo $serializedData;

输出结果为:

a:2:{s:4:"name";s:4:"John";s:3:"age";i:30;}

从这个结果可以看出,serialize 通过特定格式对数组进行了编码,以便稍后能够恢复为原始的数组结构。

2. 底层实现解析

2.1 序列化格式

PHP 使用一种特定的格式对数据进行序列化。这个格式包括了数据类型标识符和数据内容。不同类型的数据有不同的标识符:

  • a: 数组

  • s: 字符串

  • i: 整型

  • b: 布尔型

  • d: 浮动点数

  • O: 对象

举个例子,序列化后的字符串 a:2:{s:4:"name";s:4:"John";s:3:"age";i:30;} 表示一个包含两个元素的数组。第一个元素是字符串 name 和对应的字符串值 John,第二个元素是字符串 age 和整数值 30

2.2 对象序列化

当你对一个对象进行序列化时,serialize 会将对象的类名、属性以及属性值一起序列化。例如,考虑以下代码:

class Person {
    public $name;
    public $age;
}

$person = new Person();
$person->name = "John";
$person->age = 30;

$serializedPerson = serialize($person);
echo $serializedPerson;

输出可能为:

O:6:"Person":2:{s:4:"name";s:4:"John";s:3:"age";i:30;}

这里,O:6:"Person" 表示类名是 Person,接着是类的两个属性 nameage,它们的值分别是 John30

3. unserialize 函数

serialize 的作用是将数据转化为字符串,unserialize 函数则是将这个字符串恢复为原始的 PHP 变量。通过 unserialize,我们可以重新获取原始的数据结构。

$originalData = unserialize($serializedData);

值得注意的是,在使用 unserialize 时,恢复的数据类型和结构必须与序列化时一致,否则可能会导致错误。

4. 使用场景

4.1 数据存储与恢复

serializeunserialize 函数在数据库存储中非常常见。例如,缓存系统常常使用这两个函数来存储复杂的数据结构。通过序列化,可以将复杂的数据结构(如数组或对象)转化为字符串,方便存储和传输。

4.2 会话管理

PHP 会话(session)管理也会利用 serialize 来存储会话数据。PHP 会自动将会话中的对象和数组序列化,以便能够在不同的请求之间保持会话数据的状态。

5. 安全问题

虽然 serializeunserialize 函数在很多场景中非常有用,但它们也存在一定的安全隐患。特别是 unserialize 函数,如果处理来自不可信来源的数据,可能会导致安全漏洞。例如,反序列化恶意构造的数据可能会触发代码执行漏洞,攻击者可能通过这个漏洞操控应用程序。

为避免这类风险,可以使用 unserialize 的第二个参数,限制允许反序列化的类。例如:

unserialize($data, ["allowed_classes" => false]);  // 禁用反序列化对象

或者,通过检查数据来源的可信度,确保不会将恶意数据传入 unserialize

6. 总结

serializeunserialize 函数是 PHP 中非常重要的功能,广泛应用于数据存储、会话管理等场景。通过将数据转化为字符串形式,它们使得复杂的数据结构能够方便地存储或传输。理解这两个函数的底层原理,有助于更好地利用它们,并避免潜在的安全问题。