Laravel 框架门面 Facade 源码分析

栏目: IT技术 · 发布时间: 6年前

内容简介:Laravel 框架门面 Facade 源码分析

前言

在开始之前,欢迎关注我自己的博客:www.leoyang90.cn
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这篇文章我们开始讲 laravel 框架中的门面Facade,什么是门面呢?官方文档:

  Facades(读音:/fəˈsäd/ )为应用程序的服务容器中可用的类提供了一个「静态」接口。Laravel 自带了很多 facades ,几乎可以用来访问到 Laravel 中所有的服务。Laravel facades 实际上是服务容器中那些底层类的「静态代理」,相比于传统的静态方法, facades 在提供了简洁且丰富的语法同时,还带来了更好的可测试性和扩展性。

  什么意思呢?首先,我们要知道laravel框架的核心就是个Ioc容器即服务容器,功能类似于一个工厂模式,是个高级版的工厂。laravel的其他功能例如路由、缓存、日志、数据库其实都是类似于插件或者零件一样,叫做服务。Ioc容器主要的作用就是生产各种零件,就是提供各个服务。在laravel中,如果我们想要用某个服务,该怎么办呢?最简单的办法就是调用服务容器的make函数,或者利用依赖注入,或者就是今天要讲的门面Facade。门面相对于其他方法来说,最大的特点就是简洁,例如我们经常使用的Router,如果利用服务容器的make:

    App::make('router')->get('/', function () {
      return view('welcome');
    });

如果利用门面:

    Route::get('/', function () {
      return view('welcome');
    });

可以看出代码更加简洁。其实,下面我们就会介绍门面最后调用的函数也是服务容器的make函数。

Facade的原理

  我们以Route为例,来讲解一下门面Facade的原理与实现。我们先来看Route的门面类:

    class Route extends Facade
    {
        protected static function getFacadeAccessor()
        {
            return 'router';
        }
    }

  很简单吧?其实每个门面类也就是重定义一下getFacadeAccessor函数就行了,这个函数返回服务的唯一名称:router。需要注意的是要确保这个名称可以用服务容器的make函数创建成功(App::make('router')),原因我们马上就会讲到。
  那么当我们写出Route::get()这样的语句时,到底发生了什么呢?奥秘就在基类Facade中。

    public static function __callStatic($method, $args)
    {
        $instance = static::getFacadeRoot();

        if (! $instance) {
            throw new RuntimeException('A facade root has not been set.');
        }

        return $instance->$method(...$args);
    }

  当运行Route::get()时,发现门面Route没有静态get()函数,PHP就会调用这个魔术函数__callStatic。我们看到这个魔术函数做了两件事:获得对象实例,利用对象调用get()函数。首先先看看如何获得对象实例的:

        public static function getFacadeRoot()
        {
        return static::resolveFacadeInstance(static::getFacadeAccessor());
     }
     protected static function getFacadeAccessor()
     {
        throw new RuntimeException('Facade does not implement getFacadeAccessor method.');
     }
     protected static function resolveFacadeInstance($name)
     {
         if (is_object($name)) {
             return $name;
         }

         if (isset(static::$resolvedInstance[$name])) {
             return static::$resolvedInstance[$name];
         }

         return static::$resolvedInstance[$name] = static::$app[$name];
     }

  我们看到基类getFacadeRoot()调用了getFacadeAccessor(),也就是我们的服务重载的函数,如果调用了基类的getFacadeAccessor,就会抛出异常。在我们的例子里getFacadeAccessor()返回了“router”,接下来getFacadeRoot()又调用了resolveFacadeInstance()。在这个函数里重点就是

    return static::$resolvedInstance[$name] = static::$app[$name];

我们看到,在这里利用了\$app也就是服务容器创建了“router”,创建成功后放入$resolvedInstance作为缓存,以便以后快速加载。
  好了,Facade的原理到这里就讲完了,但是到这里我们有个疑惑,为什么代码中写Route就可以调用Illuminate\Support\Facades\Route呢?这个就是别名的用途了,很多门面都有自己的别名,这样我们就不必在代码里面写use Illuminate\Support\Facades\Route,而是可以直接用Route了。

别名Aliases

  为什么我们可以在laravel中全局用Route,而不需要使用use Illuminate\Support\Facades\Route?其实奥秘在于一个 PHP 函数:class_alias,它可以为任何类创建别名。laravel在启动的时候为各个门面类调用了class_alias函数,因此不必直接用类名,直接用别名即可。在config文件夹的app文件里面存放着门面与类名的映射:

    'aliases' => [

        'App' => Illuminate\Support\Facades\App::class,
        'Artisan' => Illuminate\Support\Facades\Artisan::class,
        'Auth' => Illuminate\Support\Facades\Auth::class,
        ...
        ]

  下面我们来看看laravel是如何为门面类创建别名的。

启动别名Aliases服务

  说到laravel的启动,我们离不开index.php:

    require __DIR__.'/../bootstrap/autoload.php';

    $app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';

    $kernel = $app->make(Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class);

    $response = $kernel->handle(
    $request = Illuminate\Http\Request::capture()
    );
    ...

  第一句就是我们前面博客说的composer的自动加载,接下来第二句获取laravel核心的Ioc容器,第三句“制造”出Http请求的内核,第四句是我们这里的关键,这句牵扯很大,laravel里面所有功能服务的注册加载,乃至Http请求的构造与传递都是这一句的功劳。

    $request = Illuminate\Http\Request::capture()

  这句是laravel通过全局$_SERVER数组构造一个Http请求的语句,接下来会调用Http的内核函数handle:

        public function handle($request)
        {
            try {
                $request->enableHttpMethodParameterOverride();

                $response = $this->sendRequestThroughRouter($request);
            } catch (Exception $e) {
                $this->reportException($e);

                $response = $this->renderException($request, $e);
            } catch (Throwable $e) {
                $this->reportException($e = new FatalThrowableError($e));

                $response = $this->renderException($request, $e);
            }

            event(new Events\RequestHandled($request, $response));

            return $response;
        }

  在handle函数方法中enableHttpMethodParameterOverride函数是允许在表单中使用delete、put等类型的请求。我们接着看sendRequestThroughRouter:

        protected function sendRequestThroughRouter($request)
        {
            $this->app->instance('request', $request);

            Facade::clearResolvedInstance('request');

            $this->bootstrap();

            return (new Pipeline($this->app))
                        ->send($request)
                        ->through($this->app->shouldSkipMiddleware() ? [] : 
                                  $this->middleware)
                        ->then($this->dispatchToRouter());
        }

  前两句是在laravel的Ioc容器设置request请求的对象实例,Facade中清楚request的缓存实例。bootstrap:

        public function bootstrap()
        {
            if (! $this->app->hasBeenBootstrapped()) {
                $this->app->bootstrapWith($this->bootstrappers());
            }
        }

        protected $bootstrappers = [
            \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadEnvironmentVariables::class,
            \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration::class,
            \Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions::class,
            \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades::class,
            \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders::class,
            \Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders::class,
    ];

  $bootstrappers是Http内核里专门用于启动的组件,bootstrap函数中调用Ioc容器的bootstrapWith函数来创建这些组件并利用组件进行启动服务。app->bootstrapWith:

        public function bootstrapWith(array $bootstrappers)
        {
            $this->hasBeenBootstrapped = true;

            foreach ($bootstrappers as $bootstrapper) {
                $this['events']->fire('bootstrapping: '.$bootstrapper, [$this]);

                $this->make($bootstrapper)->bootstrap($this);

                $this['events']->fire('bootstrapped: '.$bootstrapper, [$this]);
            }
        }

  可以看到bootstrapWith函数也就是利用Ioc容器创建各个启动服务的实例后,回调启动自己的函数bootstrap,在这里我们只看我们Facade的启动组件

    \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades::class

RegisterFacades的bootstrap函数:

```php
class RegisterFacades
{
    public function bootstrap(Application $app)
    {
        Facade::clearResolvedInstances();

        Facade::setFacadeApplication($app);

        AliasLoader::getInstance($app->make('config')->get('app.aliases', []))
                     ->register();
    }
}
```

  可以看出来,bootstrap做了一下几件事:

  1. 清除了Facade中的缓存
  2. 设置Facade的Ioc容器
  3. 获得我们前面讲的config文件夹里面app文件aliases别名映射数组
  4. 使用aliases实例化初始化AliasLoader
  5. 调用AliasLoader->register()
        public function register()
        {
            if (! $this->registered) {
                $this->prependToLoaderStack();

                $this->registered = true;
            }
        }

        protected function prependToLoaderStack()
        {
            spl_autoload_register([$this, 'load'], true, true);
        }

  我们可以看出,别名服务的启动关键就是这个spl_autoload_register,这个函数我们应该很熟悉了,在自动加载中这个函数用于解析命名空间,在这里用于解析别名的真正类名。

别名Aliases服务

  我们首先来看看被注册到spl_autoload_register的函数,load:

        public function load($alias)
        {
            if (static::$facadeNamespace && strpos($alias, 
                                            static::$facadeNamespace) === 0) {
                $this->loadFacade($alias);

                return true;
            }

            if (isset($this->aliases[$alias])) {
                return class_alias($this->aliases[$alias], $alias);
            }
        }

  这个函数的下面很好理解,就是class_alias利用别名映射数组将别名映射到真正的门面类中去,但是上面这个是什么呢?实际上,这个是laravel5.4版本新出的功能叫做实时门面服务。

实时门面服务

  其实门面功能已经很简单了,我们只需要定义一个类继承Facade即可,但是laravel5.4打算更近一步——自动生成门面子类,这就是实时门面。
  实时门面怎么用?看下面的例子:

    namespace App\Services;

    class PaymentGateway
    {
        protected $tax;

        public function __construct(TaxCalculator $tax)
        {
            $this->tax = $tax;
        }
    }

这是一个自定义的类,如果我们想要为这个类定义一个门面,在laravel5.4我们可以这么做:

    use Facades\ {
        App\Services\PaymentGateway
    };

    Route::get('/pay/{amount}', function ($amount) {
        PaymentGateway::pay($amount);
    });

  当然如果你愿意,你还可以在alias数组为门面添加一个别名映射"PaymentGateway" => "use Facades\App\Services\PaymentGateway",这样就不用写这么长的名字了。
  那么这么做的原理是什么呢?我们接着看源码:

    protected static $facadeNamespace = 'Facades\\';
    if (static::$facadeNamespace && strpos($alias, static::$facadeNamespace) === 0) {
       $this->loadFacade($alias);

       return true;
    }

  如果命名空间是以Facades\开头的,那么就会调用实时门面的功能,调用loadFacade函数:

    protected function loadFacade($alias)
    {
        tap($this->ensureFacadeExists($alias), function ($path) {
            require $path;
        });
    }

  tap是laravel的全局帮助函数,ensureFacadeExists函数负责自动生成门面类,loadFacade负责加载门面类:

        protected function ensureFacadeExists($alias)
        {
            if (file_exists($path = storage_path('framework/cache/facade-'.sha1($alias).'.php'))) {
                return $path;
            }

            file_put_contents($path, $this->formatFacadeStub(
                $alias, file_get_contents(__DIR__.'/stubs/facade.stub')
            ));

            return $path;
        }

  可以看出来,laravel框架生成的门面类会放到stroge/framework/cache/文件夹下,名字以facade开头,以命名空间的哈希结尾。如果存在这个文件就会返回,否则就要利用file_put_contents生成这个文件,formatFacadeStub:

        protected function formatFacadeStub($alias, $stub)
        {
            $replacements = [
                str_replace('/', '\\', dirname(str_replace('\\', '/', $alias))),
                class_basename($alias),
                substr($alias, strlen(static::$facadeNamespace)),
            ];

            return str_replace(
                ['DummyNamespace', 'DummyClass', 'DummyTarget'], $replacements, $stub
            );
        }

简单的说,对于Facades\App\Services\PaymentGateway,$replacements第一项是门面命名空间,将Facades\App\Services\PaymentGateway转为Facades/App/Services/PaymentGateway,取前面Facades/App/Services/,再转为命名空间Facades\App\Services\;第二项是门面类名,PaymentGateway;第三项是门面类的服务对象,App\Services\PaymentGateway,用这些来替换门面的模板文件:

    <?php

    namespace DummyNamespace;

    use Illuminate\Support\Facades\Facade;

    /**
     * @see \DummyTarget
     */
    class DummyClass extends Facade
    {
        /**
         * Get the registered name of the component.
         *
         * @return string
         */
        protected static function getFacadeAccessor()
        {
            return 'DummyTarget';
        }
    }

替换后的文件是:

    <?php

    namespace Facades\App\Services\;

    use Illuminate\Support\Facades\Facade;

    /**
     * @see \DummyTarget
     */
    class PaymentGateway extends Facade
    {
        /**
         * Get the registered name of the component.
         *
         * @return string
         */
        protected static function getFacadeAccessor()
        {
            return 'App\Services\PaymentGateway';
        }
    }

就是这么简单!!!

结语

  门面的原理就是这些,相对来说门面服务的原理比较简单,和自动加载相互配合使得代码更加简洁,希望大家可以更好的使用这些门面!


以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网

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村洋太郎(日) / 王启义/等 / 机械工业出版社 / 1998-08 / 36.00

本书记述了各种设计过程的思考方法和具体作法以及必要的知识和具 体数据。介绍了设计中要决定的内容和相应的制约条件。如功能、机构、 构造、形状、力和强度、尺寸加工工艺、工具、材料、机械要素等。最后 介绍了具体设计实例。本书的目的在于即使不看其他的书和参考书就能设 计出所需要的具体机械。 本书供从事机械设计的有关技术人员及大专院校相关专业的师生使 用。一起来看看 《机械设计实践》 这本书的介绍吧!

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