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Code automatic loading mechanism in Yii2
- 小云云Original
- 2017-12-09 16:48:161916browse
本文我们和大家分享Yii2中的代码自动加载机制知识，希望能帮助到大家。
1.基本知识
Include与require 的作用：
当一个文件被包含时，其中所包含的代码继承了 include 所在行的变量范围。从该处开始，调用文件在该行处可用的任何变量在被调用的文件中也都可用。不过所有在包含文件中定义的函数和类都具有全局作用域。Include与require的区别：
未找到文件则 include 结构会发出一条警告；require 会发出一个致命错误。
如何实现类的自动加载：
bool spl_autoload_register ([ callable $autoload_function [, bool $throw = true [, bool $prepend = false ]]] )
（__autoload() 已被弃用）
可以注册任意数量的自动加载器
注意：自动加载不可用于 PHP 的 CLI 交互模式
自动加载规范
1.PSR-0：https://github.com/PizzaLiu/P...
2.PSR-4：https://github.com/PizzaLiu/P...
3.PEAR：全是以"_"作为分隔
2.Yii2中代码自动加载的机制
在Yii2.0的运行过程中主要由以下两个方法来实现代码的自动加载：
1.path_to_your_project/vendor/composer/ClassLoader.php中的ClassLoader::loadClass()方法，这个方法是由composer提供的。
2.类\yii\BaseYii的autoload()方法，这个方法是由Yii2框架提供的。
Yii2中是如何实现代码的自动加载的?
入口脚本的以下两行代码：
<span style="font-size: 14px;">require(__DIR__ . '/../vendor/autoload.php');<br>require(__DIR__ . '/../vendor/yiisoft/yii2/Yii.php');<br></span>
3.其中autoload.php的作用：
1.注册ComposerAutoloaderInit06ca19902d5e5679bb4a73b919aadb2a::loadClassLoader($class)为自动加载函数。这个loader负责引入了一个类：ClassLoader.php中的\Composer\Autoload\ClassLoader()，随后立即解除注册。
2.注册vendor/composer/ClassLoader.php中的ClassLoader::loadClass($class)为自动加载函数，并利用配置文件（即vendor/composer目录下的autoload_*.php文件）对这个自动加载函数进行了初始化。这个函数实现了PSR-0，PSR-4，classmap等方式来自动加载。
3.Require “vendor/composer/autoload_static.php”中的$files（作为全局函数使用）
4.将2中的loader返回到入口脚本
注意：
1.正如前面所提到的ClassLoader::loadClass($class)这个方法是由composer提供的，而配置文件（即vendor/composer目录下的autoload_*.php文件）则是在执行composer命令update/install的时候生成的。更多关于composer自动加载的内容参考composer自动加载，深入学习composer自动加载机制
对vendor/composer/ClassLoader.php中的ClassLoader::loadClass($class)详细分析:
1.该loader有4个配置文件 : autoload_namespaces.php，autoload_psr4.php，autoload_classmap.php，autoload_files.php（这4个文件都是由composer生成的）,还有一个比较特殊的文件autoload_static(也是由composer生成的，主要是为了提高效率，相当于缓存)
2.autoload_namespaces.php：（对应的是一些符合PSR-0的目录或文件）
<span style="font-size: 14px;">return array(<br> 'HTMLPurifier' => array($vendorDir . '/ezyang/htmlpurifier/library'),<br> 'Diff' => array($vendorDir . '/phpspec/php-diff/lib'),<br> );<br></span>
如何处理上面的配置数组? 答：将数据配置到数组prefixesPsr0中
<span style="font-size: 14px;">$map = require __DIR__ . '/autoload_namespaces.php';<br>foreach ($map as $namespace => $path) {<br> $loader->set($namespace, $path);<br>}<br><br><br>ClassLoader::set()<br>public function set($prefix, $paths)<br>{<br> if (!$prefix) { //若为空串，则设置一个目录作为任何命名空间的备用目录（相当于默认目录）<br> $this->fallbackDirsPsr0 = (array) $paths;<br> } else {<br> //prefixesPsr0数组，参考autoload_static.php文件<br> $this->prefixesPsr0[$prefix[0]][$prefix] = (array) $paths;<br> }<br>}<br></span>
3.autoload_psr4.php：
a)包含的命名空间目录：vendor/yiisoft下满足psr-4的目录（包括yii命名空间，即yii api 中包含的类)
如何处理上面的配置数组？ 答 ： 将数据配置到数组prefixLengthsPsr4，prefixDirsPsr4中
<span style="font-size: 14px;">$map = require __DIR__ . '/autoload_namespaces.php';<br>foreach ($map as $namespace => $path) {<br> $loader->setPsr4($namespace, $path);<br>}<br><br><br>public function setPsr4($prefix, $paths)<br>{<br> if (!$prefix) {//若为空串，则设置一个目录作为任何命名空间的备用目录（相当于默认目录）<br> $this->fallbackDirsPsr4 = (array) $paths;<br> } else {<br> $length = strlen($prefix);<br> if ('\\' !== $prefix[$length - 1]) {<br> throw new \InvalidArgumentException("A non-empty PSR-4 prefix must end with a namespace separator.");<br> }<br> $this->prefixLengthsPsr4[$prefix[0]][$prefix] = $length;<br> $this->prefixDirsPsr4[$prefix] = (array) $paths;<br> }<br>}<br></span>
4.autoload_classmap.php
a)命令"composer dump-autoload -o"会生成这么一个文件，通过classmap方式，可以提高自动加载的效率
（相比使用PSR-0或PSR-4自动加载，可以减少计算量和IO，后面会详细分析）
如何处理上面的配置数组？ 答：将数据配置到数组classMap中
<span style="font-size: 14px;">$classMap = require __DIR__ . '/autoload_classmap.php';<br>if ($classMap) {<br> $loader->addClassMap($classMap);<br>}<br><br><br><br>public function addClassMap(array $classMap)<br>{<br> if ($this->classMap) {<br> $this->classMap = array_merge($this->classMap, $classMap);<br> } else {<br> $this->classMap = $classMap;<br> }<br>}<br></span>
5.autoload_files.php
a)主要包括了需要立即require的文件( 通常是库文件，也可以是自定义的，引入作为全局函数使用)
如何处理：直接require
6.autoload_static.php
当满足以下条件：
1.PHP_VERSION_ID >= 50600
2.&& !defined('HHVM_VERSION')
3.&& (!function_exists('zend_loader_file_encoded') || !zend_loader_file_encoded());
则直接使用autoload_static文件而不采用上面的4个文件。
<span style="font-size: 14px;">require_once __DIR__ . '/autoload_static.php';<br>call_user_func(\Composer\Autoload\ComposerStaticInit06ca19902d5e5679bb4a73b919aadb2a::getInitializer($loader));<br> <br> <br>//上面的getInitializer()具体做什么？<br>//其实就是直接把已经生成好的prefixLengthsPsr4，prefixDirsPsr4，prefixesPsr0，classMap一一赋值给loader,而不是像上面提到的那样一个一个配置<br>public static function getInitializer(ClassLoader $loader)<br>{<br> return \Closure::bind(function () use ($loader) {<br> $loader->prefixLengthsPsr4 = ComposerStaticInit06ca19902d5e5679bb4a73b919aadb2a::$prefixLengthsPsr4;<br> $loader->prefixDirsPsr4 = ComposerStaticInit06ca19902d5e5679bb4a73b919aadb2a::$prefixDirsPsr4;<br> $loader->prefixesPsr0 = ComposerStaticInit06ca19902d5e5679bb4a73b919aadb2a::$prefixesPsr0;<br> $loader->classMap = ComposerStaticInit06ca19902d5e5679bb4a73b919aadb2a::$classMap;<br> }, null, ClassLoader::class);<br>}<br></span>
上面关于Closure::bind()的使用参考http://www.cnblogs.com/iforev...
7.总结：（对应关系）
<span style="font-size: 14px;">prefixLengthsPsr4 <=> autoload_psr4.php<br>prefixDirsPsr4 <=> autoload_psr4.php<br>prefixesPsr0 <=> autoload_namespaces.php(lib或src目录，使用psr0)<br>classMap <=> autoload_classmap<br></span>
使用ComposerAutoloadClassLoader::loadClass()加载文件的顺序：
1.先从classMap中找（时间复杂度O(1)）
2.查看是否文件之前已经查找过，证实不存在（$missingClasses）
3.如果有使用apc缓存的话从缓存中取
4.查找文件名后缀为”.php”的文件
a)PSR-4 lookup：格式化类名，通过prefixLengthsPsr4，prefixDirsPsr4找到文件的绝对路径
b)PSR-4 fallback：根据$fallbackDirsPsr4查找根命名空间下的目录
c)PSR-0 lookup：分纯pear格式，pear+命名空间格式，根据prefixesPsr0找到文件的绝对路径
d)PSR-0 lookup：根据fallbackDirsPsr0查找根命名空间下的目录
e)PSR-0 include:如果允许使用include path方式的话，使用stream_resolve_include_path()返回绝对路径
f)找不到，返回false
5.如果有使用HHVM的话，找后缀为”.hh”的文件，回到4下的具体查找（即a，b，c..）
6.如果有使用apc缓存的话，将找到的文件的绝对路径存储到apc缓存中
注意：
1.在ClassLoader::findFileWithExtension($class, $ext)中实现了PSR-0和PSR-4的自动加载，其时间复杂度均为O（n2），相比于classmap的方式而言(时间复杂度为O（1）)是低效的，因此在生产环境中可以采用composer命令"composer dump-autoload -o"进行优化。
4.其中Yii.php 的作用:
1.定义类Yii（需要手动引入其父类的文件，而不是靠自动加载）
2.注册Yii::autoload()为自动加载函数
3.赋值Yii::$classMap (其值即yii2 api 中介绍的所有类,对应文件vendor\yiisoft\yii2\classes.php)
4.生成依赖注入容器：Yii::$container = new yiidiContainer();
相对于ComposerAutoloadClassLoader::loadClass()，Yii.php所做的就简单明了许多了，如果所需加载的类在Yii::$classMap中有定义则直接通过它加载，没有的话就解析别名，然后加载。如果解析别名后依然找不到相应的文件路径，则使用composer提供的自动加载函数来加载(即ClassLoader::loadClass($class))
Yii::autoload()主要能引入什么类？
1.Yii::$classMap中定义的yii2核心类
2.引入我们的应用中自己创建的类（依靠命名空间和别名,遵循PSR-4）
最终注册了的自动加载方法以及顺序：
1.Yii::autoload()
2.vendor\composer\ClassLoader.php中的ClassLoader::loadClass($class)
注意 :
1.通过上面的两个方法都可以引入Yii2.0框架自身的所有类，在顺序上会优先使用Yii::autoload()（主要是利用了Yii::classMap）
2.Yii::autoload()是由Yii框架提供的，而ClassLoader->loadClass($class)是由composer提供的。
5.YII2.0自动加载第三方扩展
准备：通过composer require安装yii上的第三方扩展。
例如
$ php composer.phar require kartik-v/yii2-markdown "dev-master"
1.安装完成之后可以发现vendor/yiisoft/extensions.php文件中多了以下内容：
<span style="font-size: 14px;">'kartik-v/yii2-markdown' => <br> array (<br> 'name' => 'kartik-v/yii2-markdown',<br> 'version' => '9999999-dev',<br> 'alias' => <br> array (<br> '@kartik/markdown' => $vendorDir . '/kartik-v/yii2-markdown',<br> ),<br></span>
2.在应用的启动过程中，会执行方法yii\base\Application::bootstrap()
<span style="font-size: 14px;">/**<br> * Initializes extensions and executes bootstrap components.<br> * This method is called by [[init()]] after the application has been fully configured.<br> * If you override this method, make sure you also call the parent implementation.<br> */<br> protected function bootstrap()<br> {<br> if ($this->extensions === null) {<br> $file = Yii::getAlias('@vendor/yiisoft/extensions.php');<br> $this->extensions = is_file($file) ? include($file) : [];<br> }<br> foreach ($this->extensions as $extension) {<br> if (!empty($extension['alias'])) {<br> foreach ($extension['alias'] as $name => $path) {<br> Yii::setAlias($name, $path);<br> }<br> }<br> if (isset($extension['bootstrap'])) {<br> $component = Yii::createObject($extension['bootstrap']);<br> if ($component instanceof BootstrapInterface) {<br> Yii::trace('Bootstrap with ' . get_class($component) . '::bootstrap()', __METHOD__);<br> $component->bootstrap($this);<br> } else {<br> Yii::trace('Bootstrap with ' . get_class($component), __METHOD__);<br> }<br> }<br> }<br><br> foreach ($this->bootstrap as $class) {<br> $component = null;<br> if (is_string($class)) {<br> if ($this->has($class)) {<br> $component = $this->get($class);<br> } elseif ($this->hasModule($class)) {<br> $component = $this->getModule($class);<br> } elseif (strpos($class, '\\') === false) {<br> throw new InvalidConfigException("Unknown bootstrapping component ID: $class");<br> }<br> }<br> if (!isset($component)) {<br> $component = Yii::createObject($class);<br> }<br><br> if ($component instanceof BootstrapInterface) {<br> Yii::trace('Bootstrap with ' . get_class($component) . '::bootstrap()', __METHOD__);<br> $component->bootstrap($this);<br> } else {<br> Yii::trace('Bootstrap with ' . get_class($component), __METHOD__);<br> }<br> }<br> }<br></span>
根据上面的代码可以知道：
yii2.0框架会根据'@vendor/yiisoft/extensions.php'为所有第三方扩展设置别名，同时这个别名与扩展代码所在的目录相对应。
3.在需要的时候使用Yii::autoload()加载
<span style="font-size: 14px;">/**<br> * Class autoload loader.<br> * This method is invoked automatically when PHP sees an unknown class.<br> * The method will attempt to include the class file according to the following procedure:<br> *<br> * 1. Search in [[classMap]];<br> * 2. If the class is namespaced (e.g. `yii\base\Component`), it will attempt<br> * to include the file associated with the corresponding path alias<br> * (e.g. `@yii/base/Component.php`);<br> *<br> * This autoloader allows loading classes that follow the [PSR-4 standard](http://www.php-fig.org/psr/psr-4/)<br> * and have its top-level namespace or sub-namespaces defined as path aliases.<br> *<br> * Example: When aliases `@yii` and `@yii/bootstrap` are defined, classes in the `yii\bootstrap` namespace<br> * will be loaded using the `@yii/bootstrap` alias which points to the directory where bootstrap extension<br> * files are installed and all classes from other `yii` namespaces will be loaded from the yii framework directory.<br> *<br> * Also the [guide section on autoloading](guide:concept-autoloading).<br> *<br> * @param string $className the fully qualified class name without a leading backslash "\"<br> * @throws UnknownClassException if the class does not exist in the class file<br> */<br> public static function autoload($className)<br> {<br> if (isset(static::$classMap[$className])) {<br> $classFile = static::$classMap[$className];<br> if ($classFile[0] === '@') {<br> $classFile = static::getAlias($classFile);<br> }<br> } elseif (strpos($className, '\\') !== false) {<br> $classFile = static::getAlias('@' . str_replace('\\', '/', $className) . '.php', false);<br> if ($classFile === false || !is_file($classFile)) {<br> return;<br> }<br> } else {<br> return;<br> }<br><br> include($classFile);<br><br> if (YII_DEBUG && !class_exists($className, false) && !interface_exists($className, false) && !trait_exists($className, false)) {<br> throw new UnknownClassException("Unable to find '$className' in file: $classFile. Namespace missing?");<br> }<br> }<br></span>
4.总结：可以认为说第三方扩展的自动加载其实就是使用了别名解析和PSR-4
6.扩展：Yii1.1中的自动加载机制
1.在index.php中加载 yii.php
2.Yii.php实际上是引入了文件 YiiBase.php
3.在YiiBase.php文件中有如下代码：
<span style="font-size: 14px;">spl_autoload_register(array('YiiBase','autoload'));<br></span>
4.自动加载器YiiBase::autoload()
a）先从静态变量$classMap中找（从代码中看，这个貌似貌似没有用到）
b）再从静态变量$_coreClasses中找 (这个写死在YiiBase文件中了,包含了所有api)
c）如果允许 include_path,则直接include
d）不允许 include_path,根据self::$_includePaths 逐一查找文件，找到的话就include
e）按照类psr-4的方式查找（ 与 .）(注意：这里这里需要用到一些常见的别名)
<span style="font-size: 14px;">/**<br> * Class autoload loader.<br> * This method is provided to be invoked within an __autoload() magic method.<br> * @param string $className class name<br> * @return boolean whether the class has been loaded successfully<br> */<br> public static function autoload($className)<br> {<br> // use include so that the error PHP file may appear<br> if(isset(self::$classMap[$className]))<br> include(self::$classMap[$className]);<br> elseif(isset(self::$_coreClasses[$className]))//这个数组是写死在YiiBase中的，包含所有yii api<br> include(YII_PATH.self::$_coreClasses[$className]);<br> else<br> {<br> // include class file relying on include_path<br> if(strpos($className,'\\')===false) // class without namespace<br> {<br> if(self::$enableIncludePath===false)<br> {<br> foreach(self::$_includePaths as $path)<br> {<br> $classFile=$path.DIRECTORY_SEPARATOR.$className.'.php';<br> if(is_file($classFile))<br> {<br> include($classFile);<br> if(YII_DEBUG && basename(realpath($classFile))!==$className.'.php')<br> throw new CException(Yii::t('yii','Class name "{class}" does not match class file "{file}".', array(<br> '{class}'=>$className,<br> '{file}'=>$classFile,<br> )));<br> break;<br> }<br> }<br> }<br> else<br> include($className.'.php');<br> }<br> else // class name with namespace in PHP 5.3<br> {<br> $namespace=str_replace('\\','.',ltrim($className,'\\'));<br> if(($path=self::getPathOfAlias($namespace))!==false)<br> include($path.'.php');<br> else<br> return false;<br> }<br> return class_exists($className,false) || interface_exists($className,false);<br> }<br> return true;<br> }<br></span>
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