反射是程式語言的高階特性，能在執行時讓程式碼有感知程式碼的能力。PHP自5起支援反射機制，其是各種OOP框架底層實現的重要支撐。

反射

從一個簡單的例子理解反射：人有五官四肢，但鮮有人清楚人體內部的經脈走向、骨骼構造。如果你修仙順利，在丹田深處練出元嬰，那麼就通過元嬰透析身體內部的構造。理解內部構造後，還可以讓元嬰指引體內真氣在經脈的流向，早日修成正果。

如其名，反射是（從鏡子裡）照出自身。我們寫程式碼，告訴程式碼怎麼執行，事件發生在編譯期。程式碼執行期間，程式碼如何知道自己的結構以及能力呢？反射機制相當於程式碼的元嬰，使程式碼能夠感知自身結構，並可（部分）改變執行行為。

與執行時型別資訊（Runtime Type Informatiion,RTTI）不同，反射重點在執行時檢測、感知、改變自身的結構和行為。反射是超程式設計（metaprogramming）的重要組成部分。

PHP反射API

反射不是語法分析，不操作表示式、程式碼語句。反射獲取的是程式碼的結構，即函式、類這些構件的結構。PHP中的反射API均以Reflection開頭（介面Reflector除外），重點在函式和類兩種結構。而函式可以看成類的成員函式（多一個隱式的this引數）或者靜態成員函式(public型別)，所以瞭解反射API可從類資訊的ReflectionClass開始。

ReflectionClass提供了以下獲取類基本資訊的介面：

1. getProperties：獲取成員變數/屬性，返回一個ReflectionProperty陣列；ReflectionProperty類中有對屬性詳細說明的API:是否預設屬性(isDefault)，是否私有屬性(isPrivate)等。同時ReflectionClass
   還提供獲取特定類別屬性的API：getDefaultProperties，getStaticProperties；
2. getConstants：獲取類中定義的常量；
3. getMethods：獲取類中定義的方法，返回一個ReflectionMethod陣列；ReflectionMethod將在下文講解；
4. getInterfaces：獲取類實現的介面；
5. getParentClass：獲取父類的ReflectionClass例項。
   

在反射中，類、介面、特性不分家，所以ReflectionClass提供型別判定API：isInterface、isTrait。

除了以上基本資訊，ReflectionClass

1. getDocComment：獲取類的文件註釋資訊；
2. getFilename：獲取類定義的檔案；
3. getStartLine: 獲取類定義的起始行號；
4. getEndLine: 獲取類定義的結束行號；
5. getModifiers：獲取類定義的修飾符，其意義名字可通過Reflection::getModifierNames得到，例如：abstract，final。
   

如果說前述的類結構資訊可以通過現有的API獲取(method_exits/property_exits等)，上面列出的功能基本上只能通過反射API獲取（PHP檔案中定義的類並且知道定義檔案，可以利用token_get_all得到相同結果，但是實現非常複雜）。這些行為發生在執行期間。由此可見反射API在分析類結構資訊功能上的強大。

除了ReflectionClass，ReflectionMethod和ReflectionFunction是另外反射中另外兩個重要的類。函式(function)定義在類外部，方法(method)定義在類內部，兩者其實同源，在反射API中有共同的父類：ReflectionFunctionAbstract。ReflectionFunctionAbstract有兩者的大部分API，並且基本上是最重要的API。其中最值得關注的是其引數資訊的API：getParameters。其獲取函式的引數資訊，返回一個ReflectionParameter陣列。結合getParameters和ReflectionParameter，函式(方法)的結構基本上就清晰了。

API操作

知道人體構造和體內真氣分佈，你可以引導真氣到手指，練成一陽指、六脈神劍、彈指神通、九陰白骨爪等；也可以讓真氣匯聚，衝破任督二脈，開闢洞天；還可以逆轉全身經脈，練成蛤蟆功…內省的好處可見一斑。

反射讓程式碼感知自身結構，有什麼好處呢？反射API提供了三種在執行時對程式碼操作的能力：

1. 設定訪問控制權：setAccessible。可獲取私有的方法/屬性。注意：setAccessible只是讓方法/成員變數可以invoke/getValue/setValue，並不代表類定義的訪問存取許可權改變；
2. 呼叫函式/方法：invoke/invokeArgs。配合獲取函式引數的API，可以安全的傳參和呼叫函式，call_user_func(_array)的增強版；
3. 不依賴建構函式生成例項：newInstanceWithoutConstructor。
   

以單例來說一下反射API的功能，單例類程式碼如下：

# foo.php
class Foo {
 private static $id;
 private static $instance;

 private function __construct() {
 ++ self::$id;
 fwrite(STDOUT,"construct,instance id: " . self::$id . "\n");
 }

 public static function getSingleton() {
 if (self::$instance === null) {
 self::$instance = new self();
 }
 return self::$instance;
 }
}

在Foo類中，建構函式是私有，獲取例項只能通過getSingleton方法，並且獲取到的是單例。但在反射API加持下，能獲取多個例項：

$instance1 = Foo::getSingleton();
var_dump($instance1);

$class = new ReflectionClass("Foo");
$constructor = $class->getConstructor();
if ((ReflectionProperty::IS_PUBLIC & $constructor->getModifiers()) === 0) {
 $constructor->setAccessible(true);
}
$instance2 = $class->newInstanceWithoutConstructor();
$constructor->invoke($instance2);
var_dump($instance2);

# 指令碼執行結果
construct,instance id: 1
object(Foo)#1 (0) {
}
construct,instance id: 2
object(Foo)#4 (0) {
}

我們成功的生成了兩個例項，並呼叫建構函式完成物件初始化。如果沒有反射API，這幾乎是不可能完成的工作。

除了這三種操作，反射API幾乎已無在執行時動態改變程式碼的行為。但作為動態語言，PHP內建了將資料轉換成程式碼執行的能力（例如create_function/eval、動態函式名呼叫）。而PHP的好基友JavaScript則可以隨時在執行時改變任意函式的行為：

PHP作為最好的語言，理應能做到在執行時動態增減/改變函式定義。這就需要用到另一個PHP核心開發者“Dmitry Zenovich”打造的大殺器：runkit拓展。這部分內容不屬於反射，加之本人瞭解不深，不再詳述。

對比

整理一下反射API和函式式API在功能上的差異:

功能	函式式API	反射API
函式是否存在	function_exists	ReflectionFunction
類是否存在	class_exits	ReflectionClass
方法是否存在	method_exits	ReflectionMethod
變數/屬性是否存在	property_exits	ReflectionProperty
獲取類變數	get_class_vars	ReflectionClass::getProperties
獲取類方法	get_class_methods	ReflectionClass::getMethods
獲取類常量	—	ReflectionClass::RegetReflectionConstant(s)
獲取函式/方法引數資訊	—	ReflectionFunction/Method::getParameters
獲取函式/方法返回值	—	ReflectionFunction/Method::getReturnType
類使用的特性	class_uses	ReflectionClass::getTraits
獲取父類	class_parents	ReflectionClass::getParentClass
獲取類實現的介面	class_implements	ReflectionClass::getInterfaceNames
獲取類所在名字空間	__NAMESPACE__	ReflectionClass::getNamespaceName
函式呼叫	call_user_func(_array)	ReflectionMethod(Function)::invoke(Args)
獲取類名	__CLASS__/::class	ReflectionClass::getName
獲取函式名	__METHOD__/__FUNCTION__	ReflectionFunction/Method::getName
獲取類/常量/變數/方法修飾符	—	ReflectionClass/Constant/Property/Method::getModifiers
獲取所在檔案	__FILE__	ReflectionClass/Constant/Function/Method::getFileName
獲取所在行（範圍）	—	ReflectionClass/Function/Method::getStartLine/getEndLine
獲取文件	—	ReflectionClass/Function/Method::getDocComment
	extension_loaded	ReflectionZendExtension
拓展	get_loaded_extensions	ReflectionExtension
	get_extension_funcs

從上表可以看出反射API較函式式API能提供更全面的資訊。還需要注意到__FILE__這類魔術常量是編譯期的工作，不是執行時的能力。

同時給出RTTI的函式式API和反射API在功能上的差異：

功能	函式式API	反射API
型別判斷	is_int/is_bool/is_array等	—
獲取物件的類名	get_class	ReflectionObject::getName
獲取物件父類	get_parent_class	ReflectionObject::getParentClass
型別/繼承檢測	instanceof/is_a/is_subclass_of	ReflectionObject::isInstance/isSubclassOf
生成器	—	ReflectionGenerator

總結

本文對PHP中的反射機制做了簡要總結，並與在執行時獲取程式碼資訊的函式式API做了對比。即使你token_get_all用得再熟練，preg_match等文字操作用得再順手，反射API仍有其獨到一面，值得了解。如本人之前博文“PHP中的過載”所言，有了反射，function_exits/class_exits、call_user_func這些函式應該可以退休。但是考慮到相容、使用便利、執行效率等因素，許多框架仍然依賴這些API。

感謝閱讀，歡迎指正！

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