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Laravel路由Route詳解

小云云
小云云原創
2018-02-23 10:46:0019505瀏覽

路由是外界訪問Laravel應用程式的通路或說路由定義了Laravel的應用程式向外界提供服務的具體方式：透過指定的URI、HTTP請求方法以及路由參數（可選）才能正確存取到路由定義的處理程序。無論URI對應的處理程序是一個簡單的閉包還是說是控制器方法沒有對應的路由外界都訪問不到他們，今天我們就來看看Laravel是如何來設計和實現路由的。

我們在路由檔案裡通常是向下面這樣來定義路由的：

Route::get('/user', 'UsersController@index');

透過上面的路由我們可以知道，客戶端透過以HTTP GET方式來請求URI "/user"時，Laravel會把請求最終派發給UsersController類別的index方法來處理，然後在index方法中回傳回應給客戶端。

上面註冊路由時用到的Route類別在Laravel裡叫門面（Facade），它提供了一種簡單的方式來存取綁定到服務容器裡的服務router，Facade的設計理念和實現方式我打算以後單開博文來寫，在這裡我們只要知道調用的Route這個門面的靜態方法都對應服務容器裡router這個服務的方法，所以上面那條路由你也可以看成是這樣來註冊的： 

app()->make('router')->get('user', 'UsersController@index');

router這個服務是在實例化應用程式Application時在建構方法裡透過註冊RoutingServiceProvider時綁定到服務容器裡的：

//bootstrap/app.php
$app = new Illuminate\Foundation\Application(
    realpath(__DIR__.'/../')
);

//Application: 构造方法
public function __construct($basePath = null)
{
    if ($basePath) {
        $this->setBasePath($basePath);
    }

    $this->registerBaseBindings();

    $this->registerBaseServiceProviders();

    $this->registerCoreContainerAliases();
}

//Application: 注册基础的服务提供器
protected function registerBaseServiceProviders()
{
    $this->register(new EventServiceProvider($this));

    $this->register(new LogServiceProvider($this));

    $this->register(new RoutingServiceProvider($this));
}

//\Illuminate\Routing\RoutingServiceProvider: 绑定router到服务容器
protected function registerRouter()
{
    $this->app->singleton('router', function ($app) {
        return new Router($app['events'], $app);
    });
}

透過上面的程式碼我們知道了Route調用的靜態方法都對應到\Illuminate\Routing\Router類別裡的方法，Router這個類別包含了與路由的註冊、尋址、調度相關的方法。

下面我們從路由的註冊、載入、尋址這幾個階段來看一下laravel裡是如何實現這些的。

路由載入

註冊路由前需要先載入路由文件，路由文件的載入是在App\Providers\RouteServiceProvider這個伺服器提供者的boot方法裡載入的:

class RouteServiceProvider extends ServiceProvider
{
    public function boot()
    {
        parent::boot();
    }

    public function map()
    {
        $this->mapApiRoutes();

        $this->mapWebRoutes();
    }

    protected function mapWebRoutes()
    {
        Route::middleware('web')
             ->namespace($this->namespace)
             ->group(base_path('routes/web.php'));
    }

    protected function mapApiRoutes()
    {
        Route::prefix('api')
             ->middleware('api')
             ->namespace($this->namespace)
             ->group(base_path('routes/api.php'));
    }
}
namespace Illuminate\Foundation\Support\Providers;

class RouteServiceProvider extends ServiceProvider
{

    public function boot()
    {
        $this->setRootControllerNamespace();

        if ($this->app->routesAreCached()) {
            $this->loadCachedRoutes();
        } else {
            $this->loadRoutes();

            $this->app->booted(function () {
                $this->app['router']->getRoutes()->refreshNameLookups();
                $this->app['router']->getRoutes()->refreshActionLookups();
            });
        }
    }

    protected function loadCachedRoutes()
    {
        $this->app->booted(function () {
            require $this->app->getCachedRoutesPath();
        });
    }

    protected function loadRoutes()
    {
        if (method_exists($this, 'map')) {
            $this->app->call([$this, 'map']);
        }
    }
}

class Application extends Container implements ApplicationContract, HttpKernelInterface
{
    public function routesAreCached()
    {
        return $this['files']->exists($this->getCachedRoutesPath());
    }

    public function getCachedRoutesPath()
    {
        return $this->bootstrapPath().'/cache/routes.php';
    }
}

laravel 首先去尋找路由的快取文件，沒有快取文件再去進行載入路由。快取檔案一般在 bootstrap/cache/routes.php 檔案中。
方法loadRoutes會呼叫map方法來載入路由檔案裡的路由，map這個函數在App\Providers\RouteServiceProvider類別中，這個類別繼承自Illuminate\Foundation\Support\Providers\ RouteServiceProvider。透過map方法我們可以看到laravel將路由分為兩個大群組：api、web。這兩個部分的路由分別寫在兩個檔案中：routes/web.php、routes/api.php。

Laravel5.5裡是把路由分別放在幾個檔案裡，之前的版本是在app/Http/routes.php檔案裡了。放在多個檔案裡能更方便地管理API路由和與WEB路由

路由註冊

我們通常都是用Route這個Facade呼叫靜態方法get, post, head, options, put, patch, delete......等來註冊路由，上面我們也說了這些靜態方法其實是呼叫了Router類別裡的方法:

public function get($uri, $action = null)
{
    return $this->addRoute(['GET', 'HEAD'], $uri, $action);
}

public function post($uri, $action = null)
{
    return $this->addRoute('POST', $uri, $action);
}
....

可以看到路由的註冊統一都是由router類別的addRoute方法來處理的：

//注册路由到RouteCollection
protected function addRoute($methods, $uri, $action)
{
    return $this->routes->add($this->createRoute($methods, $uri, $action));
}

//创建路由
protected function createRoute($methods, $uri, $action)
{
    if ($this->actionReferencesController($action)) {
        //controller@action类型的路由在这里要进行转换
        $action = $this->convertToControllerAction($action);
    }

    $route = $this->newRoute(
        $methods, $this->prefix($uri), $action
    );

    if ($this->hasGroupStack()) {
        $this->mergeGroupAttributesIntoRoute($route);
    }

    $this->addWhereClausesToRoute($route);

    return $route;
}

protected function convertToControllerAction($action)
{
    if (is_string($action)) {
        $action = ['uses' => $action];
    }

    if (! empty($this->groupStack)) {        
        $action['uses'] = $this->prependGroupNamespace($action['uses']);
    }
    
    $action['controller'] = $action['uses'];

    return $action;
}

註冊路由時傳遞給addRoute的第三個參數action可以閉包、字串或數組，數組就是類似['uses ' => 'Controller@action', 'middleware' => '...']這種形式的。如果action是Controller@action類型的路由將被轉換為action數組, convertToControllerAction執行完後action的內容為：

[
    'uses' => 'App\Http\Controllers\SomeController@someAction',
    'controller' => 'App\Http\Controllers\SomeController@someAction'
]

可以看到把命名空間補充到了控制器的名稱前組成了完整的控制器類別名，action陣列建置完成接下裡就是建立路由了，建立路由即用指定的HTTP請求方法、URI字串和action陣列來建立\Illuminate\Routing\Route類別的實例:

protected function newRoute($methods, $uri, $action)
{
    return (new Route($methods, $uri, $action))
                ->setRouter($this)
                ->setContainer($this->container);
}

路由建立完成後將Route加入RouteCollection去：

protected function addRoute($methods, $uri, $action)
{
    return $this->routes->add($this->createRoute($methods, $uri, $action));
}

router的$routes屬性就是一個RouteCollection對象，加入路由到RouteCollection物件時會更新RouteCollection物件的routes、allRoutes、nameList和actionList屬性

class RouteCollection implements Countable, IteratorAggregate
{
    public function add(Route $route)
    {
        $this->addToCollections($route);

        $this->addLookups($route);

        return $route;
    }
    
    protected function addToCollections($route)
    {
        $domainAndUri = $route->getDomain().$route->uri();

        foreach ($route->methods() as $method) {
            $this->routes[$method][$domainAndUri] = $route;
        }

        $this->allRoutes[$method.$domainAndUri] = $route;
    }
    
    protected function addLookups($route)
    {
        $action = $route->getAction();

        if (isset($action['as'])) {
            //如果时命名路由，将route对象映射到以路由名为key的数组值中方便查找
            $this->nameList[$action['as']] = $route;
        }

        if (isset($action['controller'])) {
            $this->addToActionList($action, $route);
        }
    }

}

RouteCollection的四個屬性

routes中存放了HTTP請求方法與路由物件的對應:

[
    'GET' => [
        $routeUri1 => $routeObj1
        ...
    ]
    ...
]

allRoutes屬性裡存放的內容時將routes屬性裡的二位數組編程一位數組後的內容:

[
    'GET' . $routeUri1 => $routeObj1
    'GET' . $routeUri2 => $routeObj2
    ...
]

nameList是路由名稱與路由對象的一個映射表

[
    $routeName1 => $routeObj1
    ...
]

actionList是路由控制器方法字串與路由物件的映射表

[
    'App\Http\Controllers\ControllerOne@ActionOne' => $routeObj1
]

這樣就算註冊好路由了。

路由尋址

中間件的文章裡我們說過HTTP請求在經過Pipeline通道上的中間件的前置操作後到達目的地:

//Illuminate\Foundation\Http\Kernel
class Kernel implements KernelContract
{
    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());
    }
    
    protected function dispatchToRouter()
    {
        return function ($request) {
            $this->app->instance('request', $request);

            return $this->router->dispatch($request);
        };
    }
    
}

上面程式碼可以看到Pipeline的destination就是dispatchToRouter函數回傳的閉包:

$destination = function ($request) {
    $this->app->instance('request', $request);
    return $this->router->dispatch($request);
};

在閉包裡呼叫了router的dispatch方法，路由尋址就發生在dispatch的第一個階段findRoute裡：

class Router implements RegistrarContract, BindingRegistrar
{    
    public function dispatch(Request $request)
    {
        $this->currentRequest = $request;

        return $this->dispatchToRoute($request);
    }
    
    public function dispatchToRoute(Request $request)
    {
        return $this->runRoute($request, $this->findRoute($request));
    }
    
    protected function findRoute($request)
    {
        $this->current = $route = $this->routes->match($request);

        $this->container->instance(Route::class, $route);

        return $route;
    }
    
}

尋找路由的任務由RouteCollection 負責，這個函數負責匹配路由，並且把request 的url 參數綁定到路由中：

class RouteCollection implements Countable, IteratorAggregate
{
    public function match(Request $request)
    {
        $routes = $this->get($request->getMethod());

        $route = $this->matchAgainstRoutes($routes, $request);

        if (! is_null($route)) {
            return $route->bind($request);
        }

        $others = $this->checkForAlternateVerbs($request);

        if (count($others) > 0) {
            return $this->getRouteForMethods($request, $others);
        }

        throw new NotFoundHttpException;
    }

    protected function matchAgainstRoutes(array $routes, $request, $includingMethod = true)
    {
        return Arr::first($routes, function ($value) use ($request, $includingMethod) {
            return $value->matches($request, $includingMethod);
        });
    }
}

class Route
{
    public function matches(Request $request, $includingMethod = true)
    {
        $this->compileRoute();

        foreach ($this->getValidators() as $validator) {
            if (! $includingMethod && $validator instanceof MethodValidator) {
                continue;
            }

            if (! $validator->matches($this, $request)) {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }
}

$routes = $this->get($request->getMethod());会先加载注册路由阶段在RouteCollection里生成的routes属性里的值，routes中存放了HTTP请求方法与路由对象的映射。

然后依次调用这堆路由里路由对象的matches方法， matches方法, matches方法里会对HTTP请求对象进行一些验证，验证对应的Validator是：UriValidator、MethodValidator、SchemeValidator、HostValidator。
在验证之前在$this->compileRoute()里会将路由的规则转换成正则表达式。

UriValidator主要是看请求对象的URI是否与路由的正则规则匹配能匹配上:

class UriValidator implements ValidatorInterface
{
    public function matches(Route $route, Request $request)
    {
        $path = $request->path() == '/' ? '/' : '/'.$request->path();

        return preg_match($route->getCompiled()->getRegex(), rawurldecode($path));
    }
}

MethodValidator验证请求方法, SchemeValidator验证协议是否正确(http|https), HostValidator验证域名, 如果路由中不设置host属性，那么这个验证不会进行。

一旦某个路由通过了全部的认证就将会被返回，接下来就要将请求对象URI里的路径参数绑定复制给路由参数:

路由参数绑定

class Route
{
    public function bind(Request $request)
    {
        $this->compileRoute();

        $this->parameters = (new RouteParameterBinder($this))
                        ->parameters($request);

        return $this;
    }
}

class RouteParameterBinder
{
    public function parameters($request)
    {
        $parameters = $this->bindPathParameters($request);

        if (! is_null($this->route->compiled->getHostRegex())) {
            $parameters = $this->bindHostParameters(
                $request, $parameters
            );
        }

        return $this->replaceDefaults($parameters);
    }
    
    protected function bindPathParameters($request)
    {
            preg_match($this->route->compiled->getRegex(), '/'.$request->decodedPath(), $matches);

            return $this->matchToKeys(array_slice($matches, 1));
    }
    
    protected function matchToKeys(array $matches)
    {
        if (empty($parameterNames = $this->route->parameterNames())) {
            return [];
        }

        $parameters = array_intersect_key($matches, array_flip($parameterNames));

        return array_filter($parameters, function ($value) {
            return is_string($value) && strlen($value) > 0;
        });
    }
}

赋值路由参数完成后路由寻址的过程就结束了，结下来就该运行通过匹配路由中对应的控制器方法返回响应对象了。

class Router implements RegistrarContract, BindingRegistrar
{    
    public function dispatch(Request $request)
    {
        $this->currentRequest = $request;

        return $this->dispatchToRoute($request);
    }
    
    public function dispatchToRoute(Request $request)
    {
        return $this->runRoute($request, $this->findRoute($request));
    }
    
    protected function runRoute(Request $request, Route $route)
    {
        $request->setRouteResolver(function () use ($route) {
            return $route;
        });

        $this->events->dispatch(new Events\RouteMatched($route, $request));

        return $this->prepareResponse($request,
            $this->runRouteWithinStack($route, $request)
        );
    }
    
}

这里我们主要介绍路由相关的内容，在runRoute的过程通过上面的源码可以看到其实也很复杂， 会收集路由和控制器里的中间件，将请求通过中间件过滤才会最终调用控制器方法来生成响应对象，这个过程还会设计到我们以前介绍过的中间件过滤、服务解析、依赖注入方面的信息，如果在看源码时有不懂的地方可以翻看我之前写的文章。

  1. 依赖注入

  2. 服务容器

  3. 中间件

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