laravel中介軟體的創建思路分析

網路上有很多解析laravel中間件的實作原理，但是不知道有沒有讀者在讀的時候不明白，作者是怎麼想到要用array_reduce函數的？

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本文從自己的角度出發，模擬瞭如果我是作者，我是怎麼實現這個中間件功能，又是怎麼找到並使用對應的函數。

什麼是laravel中間件

Laravel 中間件提供了一個機制在不修改邏輯程式碼的情況下，中斷原本程式流程，透過中介軟體來處理一些事件，或擴充一些功能。例如日誌中間件可以方便的記錄請求和回應日誌，而不需要去更改邏輯程式碼。

那麼我們簡化一下軟體執行過程，現在有一個核心類別kernel，下面是它的laravel程式碼

#捕获请求
$request = Illuminate\Http\Request::capture()
#处理请求
$response = $kernel->handle($request);

程式碼的作用是 捕捉一個 Request ，傳回一個 Response。這裡面就是後續分發到具體執行邏輯的程式碼段並回傳結果。

那麼如果想在執行這個$kernel->handle()方法之前或之後，增加一段邏輯一般會怎麼寫呢。大概如下：

$request = Illuminate\Http\Request::capture()
function midware(){
    before()#在之前执行的语句集合
    #####    
    $response = $kernel->handle($request);
    #####
    after()#在之后执行的语句集合
}

顯然這樣寫沒有問題，但是毫無拓展性可言，想執行什麼東西都要更改這個方法，這種是不可能封裝成框架核心內容的。怎麼改進呢

定義一個要執行的中間件類別叫middleware，類別實作兩個方法，before()和after()然後程式碼如下。

#配置项中有一项配置中间件：
middleware = '';
$request = Illuminate\Http\Request::capture()
function midware(){
    middleware.before()
    #####    
    $response = $kernel->handle($request);
    #####
    middleware.after()
}

是否解決了問題呢，是解決了不用更改的問題，但是我們如果需要多個中間件怎麼辦呢，最容易想到的就是：定義一個中間件數組middleware_arr,每一個middleware類都含有before和after方法，程式碼如下：

#配置项中有middleware_arr
middleware_arr=array();
$request = Illuminate\Http\Request::capture()
function midware(){
    foreach(middleware_arr as middleware){
       middleware.before()
    }
    #####    
    $response = $kernel->handle($request);
    #####
    foreach(middleware_arr as middleware){
        middleware.after()
    }
}

雖然有點老土，但是的確解決了問題。但這個還存在一個問題，就是我們怎麼傳遞參數給中間件的問題，那麼如下可以嗎：

$request = Illuminate\Http\Request::capture()
function midware(){
    foreach(middleware_arr as middleware){
       middleware.before($request)
    }
    #####    
    $response = $kernel->handle($request);
    #####
    foreach(middleware_arr as middleware){
        middleware.after($response)
    }
}

似乎是解決了問題，但是仔細分析，就會發現，這裡面每次給中間件的都是最初的$request，這顯然不行，修改成如下：

$request = Illuminate\Http\Request::capture()
function midware(){
    foreach(middleware_arr as middleware){
       $request = middleware.before($request)
    }
    #####    
    $response = $kernel->handle($request);
    #####
    foreach(middleware_arr as middleware){
        $response = middleware.after($response)
    }
}

還有一個問題就是，假設有兩個中間件A和B，那麼執行順序應該是怎麼樣：

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

這樣合理嗎?不太好分辨，我們假設有一個記錄請求和回應日誌的中間件，這個時候，不論你把它放在什麼位置，都不能完美的記錄最初請求和最終紀錄.難道類似情況要寫兩個類，一個記錄請求放在中間件數組第一個，一個處理響應，放在數組最後一位嗎？不如在執行後面的foreach之前把middleware_arr數組給反轉一下，這樣就符合了要求：

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

但是我也開始懷疑這個老土且不靈活的方案是否有更好的解決辦法，在觀察這個執行順序的時候，發現是一個包裹樣式（洋蔥式）的。那個接下來的問題就能不能找到更靈活精美的解決方案,看上面這種結構，總感覺有點熟悉，他很像是A的函數包裹B的函數，B的函數包括了最初的執行代碼。函數內部呼叫函數容易，但是咱們這裡每一個中間件之間是不知道對方存在的，所以要把其他中間件要執行的函數傳遞到上一級，這裡就用到了閉包函數還有一個php函數array_reduce()，

array_reduce函數定義：mixed array_reduce ( array $input , callable $function [, mixed $initial = NULL ] )

<?php
 function  rsum ( $v ,  $w )
{
     $v  +=  $w ;
    return  $v ;
}
function  rmul ( $v ,  $w )
{
     $v  *=  $w ;
    return  $v ;
}
 $a  = array( 1 ,  2 ,  3 ,  4 ,  5 );
 $x  = array();
 $b  =  array_reduce ( $a ,  "rsum" );
 $c  =  array_reduce ( $a ,  "rmul" ,  10 );
 ?>   
 #输出：
这将使 $b  的值为 15， $c  的值为 1200（= 10*1*2*3*4*5）

array_reduce() 將回呼函數將回呼函數到input 數組中的每一個單元中，從而將數組簡化為單一的值。咱們是把多個函數包裹成最終呼叫一個函數。

#我们先假设只有一个middleware,叫log来简化情况,这里的类应该是一个类全路径，我这里就简单的写一下，要不然太长了。
    $middleware_arr = ['log'];
#最终要执行的代码先封装成一个闭包，要不然没有办法传递到内层,如果用函数名传递函数的话，是没有办法传递参数的。
    $default = function() use($request){
        return $kernel->handle($request);
    }
    $callback = array_reduce($middleware_arr,function($stack,$pipe) {
        return function() use($stack,$pipe){
          return $pipe::handle($stack);
        };
    },$default);
    
    
# 这里 callback最终是 这样一个函数：
    function() use($default,$log){
          return $log::handle($default);
        };
        
#所以每一个中间件都需要有一个方法handle方法,方法中要对传输的函数进行运行，类似如下，这里我类名就不大写了
    class log implements Milldeware {
        public static function handle(Closure $func)
        {
            $func();
        }
    }
    
#这里不难看出可以加入中间件自身逻辑如下：
 class log implements Milldeware {
        public static function handle(Closure $func)
        {
            #这里可以运行逻辑块before()
            $func();
            #这里可以运行逻辑块after()
        }
    }

這樣在執行callback函式的時候，執行順序如下：

先執行log::haddle()方法，

執行了log::before()方法

執行default方法，執行$kernel->handle($request)

#執行log::after()方法

然後模擬多個的情況如下：

    $middleware_arr = ['csrf','log'];
#最终要执行的代码先封装成一个闭包，要不然没有办法传递到内层,如果用函数名传递函数的话，是没有办法传递参数的。
    $default = function() use($request){
        return $kernel->handle($request);
    }
    $callback = array_reduce($middleware_arr,function($stack,$pipe) {
        return function() use($stack,$pipe){
          return $pipe::handle($stack);
        };
    },$default);
    
    
# 这里 callback最终是 执行这样：
    $log::handle(function() use($default,$csrf){
                    return $csrf::handle($default);
                });

執行順序如下：

1.先執行log::haddle(包含csrf::handle閉包函數)方法，

2.執行了log::before ()方法

3.運行閉包也就是運行了$csrf::handle($default)

4.執行了csrf::before()方法

5.運行default方法，執行$kernel->handle($request)

6.執行了csrf::after()方法

7.執行log::after()方法

注意這裡還有一個問題就是中間件產生的結果，並沒有進行傳遞，可以透過修改共有資源的方式來達到相同的目的，並非需要真的傳值到下一個中間件。

到這篇文件就結束了，其實其中很多關節都是我寫這篇文章的時候才想明白的。尤其是對閉包函數的運用和理解更深了，閉包函數可以延遲利用資源，比如當前不適合執行的語句，又要傳遞到後面，利用閉包可以封裝起來傳遞出去，這是傳統函數做不到的。

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