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Laravel 的 Facade 外觀系統的分析

不言
不言原創
2018-07-06 17:13:261526瀏覽

這篇文章主要介紹了Laravel 的Facade 外觀系統的分析，有著一定的參考價值，現在分享給大家，有需要的朋友可以參考一下

今天我們將學習Laravel 核心架構中的另一個主題“Facade（外觀）”。

本文將從以下幾個面向出發，全面講解Laravel 中Facade 的運作原理，為了便於理解後續中所有Facade 譯作「外觀」：

  • 簡單介紹「外觀」設計模式；

  • Laravel「外觀」的載入原理；

  • Laravel「外觀」基本使用。

什麼是「外觀」設計模式

外觀模式定義

為子系統中的一組介面提供一個統一的入口。外觀模式定義了一個高層接口，這個接口使得這個子系統更容易使用。

外觀模式是一種使用頻率非常高的結構型設計模式，它透過引入一個外觀角色來簡化客戶端與子系統之間的交互，
為複雜的子系統呼叫提供一個統一的入口，降低子系統與客戶端的耦合度，且客戶端呼叫非常方便。 - 設計模式Java 版

核心 就是在客戶端（使用者） 與子系統（介面或服務） 之間引入一個“外觀”角色。

將使用者與子系統從直接耦合，轉變成由「外觀」類別提供統一的介面給使用者使用，以降低客戶端與子系統之間的耦合度。

結構示意圖：

Laravel 的 Facade 外觀系統的分析

關於「外觀模式」可以閱讀設計模式Java 版- 外觀模式

Laravel 外觀元件

Laravel 中的「外觀」元件實際上是服務容器中底層類別的「靜態代理」，它將Laravel 核心中定義的「Contracts（在Laravel 中又
稱為服務、契約或通常我們所說的接口）」，以靜態可調用的方式封裝到各個“外觀”服務中供我們使用。

外觀載入原則

在講解如何使用外觀元件之前，我們依舊先去深入分析「外觀」元件是如何被 Laravel 載入到專案中的。這一步就是
用好「外觀」元件的前提。

外觀元件配置

所有內建的外觀元件的配置數據，同 Laravel 其它服務一樣被定義在 config/app.php 檔案中。讓我們來瀏覽一下 aliases 節點的設定資料：

    ...
    'aliases' => [

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

外觀設定定義格式遵循 「別名」：「外觀類別」 的資料格式。當一個 HTTP 請求被接收時，將在處理請求階段將這些「外觀」元件載入到服務中。

接下來將深入分析外觀服務的載入過程。

載入外觀服務

「外觀」服務的載入工作由定義在Illuminate\Foundation\Http\Kernel 核心中的\Illuminate\Foundation\Bootstrap \RegisterFacades::class 啟動程式完成。

引導啟動外觀服務

如果你已經閱讀我的另一篇文章 深入剖析 Laravel 服務提供者實作原理，你應該對引導程式不會太陌生。

引導程式將在處理 HTTP 請求是完成引導啟動 bootstrap()。所以這裡我們需要深入 RegisterFacades 類別的內部去了解更多細節上的處理。 

<?php

namespace Illuminate\Foundation\Bootstrap;

use Illuminate\Foundation\AliasLoader;
use Illuminate\Support\Facades\Facade;
use Illuminate\Foundation\PackageManifest;
use Illuminate\Contracts\Foundation\Application;

/**
 * @link https://github.com/laravel/framework/blob/56a58e0fa3d845bb992d7c64ac9bb6d0c24b745a/src/Illuminate/Foundation/Bootstrap/RegisterFacades.php
 */
class RegisterFacades
{
    /**
     * Bootstrap the given application. 引导启动服务
     */
    public function bootstrap(Application $app)
    {
        // 清除已解析的「外观」服务实例
        Facade::clearResolvedInstances();

        // 将 Laravel 服务容器注入到「外观」服务
        Facade::setFacadeApplication($app);

        // 加载所有外观服务
        AliasLoader::getInstance(array_merge(
            $app->make(&#39;config&#39;)->get(&#39;app.aliases&#39;, []),
            $app->make(PackageManifest::class)->aliases()
        ))->register();
    }
}

載入外觀服務有AliasLoader 元件完成：

  • 首先，會從設定檔config/app.php中讀取所有的「外觀」服務設定aliases;

  • 再從清單檔案讀取別名服務$app->make(PackageManifest ::class)->aliases();

  • 將兩個配置數組合併後注入到AliasLoader 完成註冊（register） 。

註冊外觀服務

最後我們來瞧 AliasLoader 載入器是如何將所有的「外觀」服務載入到系統中的。 

<?php

namespace Illuminate\Foundation;

/**
 * @link https://github.com/laravel/framework/blob/56a58e0fa3d845bb992d7c64ac9bb6d0c24b745a/src/Illuminate/Foundation/AliasLoader.php
 */
class AliasLoader
{
    /**
     * Get or create the singleton alias loader instance. 获取或创建「别名加载器」单例实例。
     */
    public static function getInstance(array $aliases = [])
    {
        if (is_null(static::$instance)) {
            return static::$instance = new static($aliases);
        }

        $aliases = array_merge(static::$instance->getAliases(), $aliases);

        static::$instance->setAliases($aliases);

        return static::$instance;
    }

    /**
     * Set the registered aliases. 设置需注册别名数据。
     */
    public function setAliases(array $aliases)
    {
        $this->aliases = $aliases;
    }

    /**
     * Register the loader on the auto-loader stack. 将加载器注册到自动加载中。
     */
    public function register()
    {
        if (! $this->registered) {
            $this->prependToLoaderStack();

            $this->registered = true;
        }
    }

    /**
     * Prepend the load method to the auto-loader stack. 设置自动加载方法。
     */
    protected function prependToLoaderStack()
    {
        // 将 AliasLoader 的 load 方法作为 __autoload 的实现
        spl_autoload_register([$this, &#39;load&#39;], true, true);
    }

    /**
     * Load a class alias if it is registered.从注册过的服务中加载这个「外观」服务。
     */
    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);
        }
    }
}

注意 這裡是知識點，在AliasLoader->register() 完成「外服服務註冊」涉及PHP 兩個知識的應用：

  • PHP 內建魔術方法__autoload 的使用；

  • PHP 如何為類別建立別名。

➤ 1. 外觀服務的動態引入

我們知道__autoload 魔術方法的作用是嘗試載入未經定義的類，這樣當我們使用一個未經引入的類別時，則會自動的給我們引入這個類別。

更优的解决方案是通过 spl_autoload_register 函数，将自定义的类加载程序作为 __autoload 的实现，以替代默认 __autoload() 模式函数或方法的行为。

所有 prependToLoaderStack() 方法：

    /**
     * Prepend the load method to the auto-loader stack. 设置自动加载方法。
     */
    protected function prependToLoaderStack()
    {
        // 将 AliasLoader 的 load 方法作为 __autoload 的实现
        spl_autoload_register([$this, 'load'], true, true);
    }

就是去完成这样的作用，将 AliasLoader->load() 方法作为自动加载程序的实现，在使用「外观」服务时动态引入这个类。

➤ 2. 支持外观服务别名

我们已经了解到当「外观」服务被使用时，由 AliasLoader->load() 去自动加载这个类。

与此同时，load 方法通过 class_alias($original, $alias) 函数完成别名注册。

这样，当我们使用 App 类时实际上就是在使用 Illuminate\Support\Facades\App 类。

很完美么，我们的「狗蛋」终于与「世界上最好的语言」画上了等号。你就是我，我就是你。

到这里其实已经完成了「外观」服务工作原理分析工作的 70%。

探秘 Facade

最后我们将揭开 Facade 的神秘面纱，研究一下 Laravel 是如何实现 Facade 设计模式的。

我们拿 IlluminateSupportFacadesApp 外观服务开刀，去解开类似 App::make() 静态方法使用的奥秘。

深入 FacadesApp：

<?php

namespace Illuminate\Support\Facades;

class App extends Facade
{
    /**
     * Get the registered name of the component.
     */
    protected static function getFacadeAccessor()
    {
        return &#39;app&#39;;
    }
}

我们看到它的实现内部仅仅定义了一个 getFacadeAccessor 方法，该方法的功能是获取已注册组件的名称 app;除此之外，一无所有。

看来在这里我们得不到什么有用的信息了。继续调查基类 IlluminateSupportFacadesFacade。如果你有去通便浏览全部的源码。

<?php

namespace Illuminate\Support\Facades;

use Mockery;
use RuntimeException;
use Mockery\MockInterface;

/**
 * @link https://github.com/laravel/framework/blob/5.6/src/Illuminate/Support/Facades/Facade.php
 */
abstract class Facade
{
    /**
     * Handle dynamic, static calls to the object.
     */
    public static function __callStatic($method, $args)
    {
        $instance = static::getFacadeRoot();

        if (! $instance) {
            throw new RuntimeException(&#39;A facade root has not been set.&#39;);
        }

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

你会发现这个 Facade 基类并没有定义类似 make 的方法，那么这里能够静态调用 App::make() 看来是需要从 __callStatic 着手才行。

不过在这里我们需要再次厘清一个事实：「外观」模式的功能是什么?

将使用者与子系统从直接耦合，转变成由「外观」类提供统一的接口给使用者使用，以降低客户端与子系统之间的耦合度。

这句话的意思就是我「外观」啥也不提供，就是一层对服务（或者说组件或接口）的封装，然后以统一的方式提供给你们外部调用。

好了现在我们来看看 Facade::__callStatic 是如何获取实际的服务并调用响应的方法的吧。

  • 首先，通过 getFacadeRoot 静态方法获取实际服务的实例对象；

  • 然后，调用实例对象的相关方法并返回处理结果。

<?php

namespace Illuminate\Support\Facades;

use Mockery;
use RuntimeException;
use Mockery\MockInterface;

abstract class Facade
{
    /**
     * Get the root object behind the facade. 从 facade 中解析出真实服务的对象
     */
    public static function getFacadeRoot()
    {
        return static::resolveFacadeInstance(static::getFacadeAccessor());
    }

    /**
     * Resolve the facade root instance from the container.me 从 Laravel 服务容器中解析出真实服务的对象
     */
    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];
    }
}

从 getFacadeRoot 解析对象的功能中我们可以看到：它会调用实现「外观」的 getFacadeAccessor 方法获取到组件（服务或者说接口）的名称；然后从 Laravel 服务容器 static::$app[$name]（app 是在 RegisterFacades 中注册到「外观」中） 中解析出相关服务。

到这里，我们就将「外观」服务的基本工作原理给分析透彻了。

另外有关「外观」组件的一些细枝末节，如：

  • 在文档「Facades Vs. 辅助函数」一节提到的测试验证是如何实现的 Cache::shouldReceive('get')；

  • 什么是「实时 Facades」。

还是需要你自行深入到 Facade 基类去一探究竟。

扫盲 ArrayAccess 接口

另外补充一个知识点就是关于 static::$app[$name] 这一句代码。你不经要问，这有啥好补充的呢，不就是一个简单获取数据么。

获取数据不假，简单也不假。

不过你仔细看一下，你会发现 static::$app 静态成员变量难道不是一个 \Illuminate\Contracts\Foundation\Application 实现实例么，怎么可以从对象中以数组的方式获取值呢？

这是因为我们的服务容器 Illuminate\Container\Container 实现了 ArrayAccess 接口。

该接口的功能是提供像访问数组一样访问对象的能力的接口，这样就可以像数组一样访问对象访问成员。

/**
 *@link https://github.com/laravel/framework/blob/5.6/src/Illuminate/Container/Container.php
 */
class Container implements ArrayAccess, ContainerContract
{
    /**
     * Get the value at a given offset. 获取一个偏移位置的值，实际上从容器中解析出服务。
     */
    public function offsetGet($key)
    {
        return $this->make($key);
    }
}

Laravel「外观」基本使用

外观服务的一个典型使用场景是在定义路由时使用 Route::get('/', ...)。这样一看似乎「Laravel 别名服务」也就不这么神秘了。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，更多相關內容請關注PHP中文網！

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以上是Laravel 的 Facade 外觀系統的分析的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

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