如何理解laravel 的 IOC 容器
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學習laravel快小一年了，到現在才去研究laravel 的核心 '容器 IOC' 這些概念. 寫專案的時候有大概看看關於IOC 文章， 但是沒有深入理解，只是有個概念,趕著寫程式碼， 雖然程式碼也寫的很菜 · - ·
這幾天花了點時間研究了一下laravel 的核心 ‘服務容器’ 然後理解了一下關於IOC 的概念. 不敢說百分百掌握了，但是比之前是有一定加深. 所以決定把自己理解的分享一下, 把自己的第一次博文獻給laravel. 理解不到位的還請各位大牛多多指正.
1.依賴
IOC( inversion of controller )叫做控制反轉模式，也可以稱為(dependency injection ) 依賴注入模式。要理解依賴注入的概念我們先理解下什麼依賴
//支付寶支付 class Alipay { public function __construct(){} public function pay() { echo 'pay bill by alipay'; } } //微信支付 class Wechatpay { public function __construct(){} public function pay() { echo 'pay bill by wechatpay'; } } //銀聯支付 class Unionpay{ public function __construct(){} public function pay() { echo 'pay bill by unionpay'; } } //支付賬單 class PayBill { private $payMethod； public function __construct( ) { $this->payMethod= new Alipay (); } public function payMyBill() { $this->payMethod->pay(); } } $pb = new PayBill (); $pb->payMyBill();
通過上面的程式碼我們知道,當我們建立一個class PayBill 的例項的時候, PayBill的建構函式裡面有{ $this->payMethod= new Alipay (); }, 也就是例項化了一個class Alipay . 這個時候依賴就產生了, 這裡可以理解為當我想用支付寶支付的時候, 那我首先要獲取到一個支付寶的例項,或者理解為獲取支付寶的功能支援. 當用我們完 new 關鍵字的時候, 依賴其實已經解決了，因為我們獲取了Alipay 的例項.
其實在我知道ioc概念之前，我的程式碼中大部分都是這種模式 ~ _ ~ . 這種有什麼問題呢， 簡單來說， 比如當我想用的不是支付寶而是微信的時候怎麼辦， 你能做的就是修改Payment 的建構函式的程式碼,例項化一個微信支付Wechatpay.
如果我們的程式不是很大的時候可能還感覺不出什麼，但是當你的程式碼非常複雜，龐大的時候，如果我們的需求經常改變，那麼修改程式碼就變的非常麻煩了。所以ioc 的思想就是不要在 class Payment 裡面用new 的方式去例項化解決依賴， 而且轉為由外部來負責，簡單一點就是內部沒有new 的這個步驟，通過依賴注入的方式同樣的能獲取到支付的例項.
2.依賴注入
依賴我們知道了是什麼意思，那依賴注入又是什麼意思呢，我們把上面的程式碼拓展一下
//支付類介面
interface Pay
{
public function pay();
}
//支付寶支付
class Alipay implements Pay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by alipay';
}
}
//微信支付
class Wechatpay implements Pay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by wechatpay';
}
}
//銀聯支付
class Unionpay implements Pay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by unionpay';
}
}
//付款
class PayBill {
private $payMethod;
public function __construct( Pay $payMethod)
{
$this->payMethod= $payMethod;
}
public function payMyBill()
{
$this->payMethod->pay();
}
}
//生成依賴
$payMethod = new Alipay();
//注入依賴
$pb = new PayBill( $payMethod );
$pb->payMyBill();
上面的程式碼中，跟之前的比較的話，我們加入一個Pay 介面， 然後所有的支付方式都繼承了這個介面並且實現了pay 這個功能. 可能大家會問為什麼要用介面，這個我們稍後會講到.
當我們例項化PayBill的之前， 我們首先是例項化了一個Alipay，這個步驟就是生成了依賴了，然後我們需要把這個依賴注入到PayBill 的例項當中，通過程式碼我們可以看到 { $pb = new PayBill( payMethod ); }, 我們是通過了建構函式把這個依賴注入了PayBill 裡面. 這樣一來 $pb 這個PayBill 的例項就有了支付寶支付的能力了.
把class Alipay 的例項通過constructor注入的方式去例項化一個 class PayBill. 在這裡我們的注入是手動注入, 不是自動的. 而Laravel 框架實現則是自動注入.
3.反射
在介紹IOC 的容器之前我們先來理解下反射的概念(reflection)，因為IOC 容器也是要通過反射來實現的.從網上抄了一段來解釋反射是什麼意思
"反射它指在PHP執行狀態中，擴充套件分析PHP程式，匯出或提取出關於類、方法、屬性、引數等的詳細資訊，包括註釋。這種動態獲取的資訊以及動態呼叫物件的方法的功能稱為反射API。反射是操縱面向物件範型中元模型的API，其功能十分強大，可幫助我們構建複雜，可擴充套件的應用。其用途如：自動載入外掛，自動生成文件，甚至可用來擴充PHP語言"
舉個簡單的例子
class B{
}
class A {
public function __construct(B $args)
{
}
public function dosomething()
{
echo 'Hello world';
}
}
//建立class A 的反射
$reflection = new ReflectionClass('A');
$b = new B();
//獲取class A 的例項
$instance = $reflection ->newInstanceArgs( [ $b ]);
$instance->dosomething(); //輸出 ‘Hellow World’
$constructor = $reflection->getConstructor();//獲取class A 的建構函式
$dependencies = $constructor->getParameters();//獲取class A 的依賴類
dump($constructor);
dump($dependencies);
dump 的得到的$constructor 和 $dependencies 結果如下
//constructor
ReflectionMethod {#351
+name: "__construct"
+class: "A"
parameters: array:1 []
extra: array:3 []
modifiers: "public"
}
//$dependencies
array:1 [
0 => ReflectionParameter {#352
+name: "args"
position: 0
typeHint: "B"
}
]
通過上面的程式碼我們可以獲取到 class A 的建構函式，還有建構函式依賴的類，這個地方我們依賴一個名字為 'args' 的量，而且通過TypeHint可以知道他是型別為 Class B; 反射機制可以讓我去解析一個類，能過獲取一個類裡面的屬性，方法 ，建構函式， 建構函式需要的引數。 有個了這個才能實現Laravel 的IOC 容器.
4.IOC容器
接下來介紹一下Laravel 的IOC服務容器概念. 在laravel框架中， 服務容器是整個laravel的核心，它提供了整個系統功能及服務的配置, 呼叫. 容器按照字面上的理解就是裝東西的東西，比如冰箱， 當我們需要冰箱裡面的東西的時候直接從裡面拿就行了. 服務容器也可以這樣理解， 當程式開始執行的時候，我們把我們需要的一些服務放到或者註冊到(bind)到容器裡面，當我需要的時候直接取出來(make)就行了. 上面提到的 bind 和 make 就是註冊 和 取出的 兩個動作.
5. IOC 容器程式碼
好了，說了這麼多，下面要上一段容器的程式碼了. 下面這段程式碼不是laravel 的原始碼， 而是來自一本書《laravel 框架關鍵技術解析》. 這段程式碼很好的還原了laravel 的服務容器的核心思想. 程式碼有點長， 小夥伴們要耐心看. 當然小夥伴完全可以試著執行一下這段程式碼，然後除錯一下，這樣會更有助於理解.
<?php
//容器類裝例項或提供例項的回撥函式
class Container {
//用於裝提供例項的回撥函式，真正的容器還會裝例項等其他內容
//從而實現單例等高階功能
protected $bindings = [];
//繫結介面和生成相應例項的回撥函式
public function bind($abstract, $concrete=null, $shared=false) {
//如果提供的引數不是回撥函式，則產生預設的回撥函式
if(!$concrete instanceof Closure) {
$concrete = $this->getClosure($abstract, $concrete);
}
$this->bindings[$abstract] = compact('concrete', 'shared');
}
//預設生成例項的回撥函式
protected function getClosure($abstract, $concrete) {
return function($c) use ($abstract, $concrete) {
$method = ($abstract == $concrete) ? 'build' : 'make';
return $c->$method($concrete);
};
}
public function make($abstract) {
$concrete = $this->getConcrete($abstract);
if($this->isBuildable($concrete, $abstract)) {
$object = $this->build($concrete);
} else {
$object = $this->make($concrete);
}
return $object;
}
protected function isBuildable($concrete, $abstract) {
return $concrete === $abstract || $concrete instanceof Closure;
}
//獲取繫結的回撥函式
protected function getConcrete($abstract) {
if(!isset($this->bindings[$abstract])) {
return $abstract;
}
return $this->bindings[$abstract]['concrete'];
}
//例項化物件
public function build($concrete) {
if($concrete instanceof Closure) {
return $concrete($this);
}
$reflector = new ReflectionClass($concrete);
if(!$reflector->isInstantiable()) {
echo $message = "Target [$concrete] is not instantiable";
}
$constructor = $reflector->getConstructor();
if(is_null($constructor)) {
return new $concrete;
}
$dependencies = $constructor->getParameters();
$instances = $this->getDependencies($dependencies);
return $reflector->newInstanceArgs($instances);
}
//解決通過反射機制例項化物件時的依賴
protected function getDependencies($parameters) {
$dependencies = [];
foreach($parameters as $parameter) {
$dependency = $parameter->getClass();
if(is_null($dependency)) {
$dependencies[] = NULL;
} else {
$dependencies[] = $this->resolveClass($parameter);
}
}
return (array)$dependencies;
}
protected function resolveClass(ReflectionParameter $parameter) {
return $this->make($parameter->getClass()->name);
}
}
上面的程式碼就生成了一個容器,下面是如何使用容器
$app = new Container();
$app->bind("Pay", "Alipay");//Pay 為介面， Alipay 是 class Alipay
$app->bind("tryToPayMyBill", "PayBill"); //tryToPayMyBill可以當做是Class PayBill 的服務別名
//通過字元解析，或得到了Class PayBill 的例項
$paybill = $app->make("tryToPayMyBill");
//因為之前已經把Pay 介面繫結為了 Alipay，所以呼叫pay 方法的話會顯示 'pay bill by alipay '
$paybill->payMyBill();
當我們例項化一個Container得到 $app 後， 我們就可以向其中填充東西了
$app->bind("Pay", "Alipay");
$app->bind("tryToPayMyBill", "PayBill");
當執行完這兩行繫結碼後, $app 裡面的屬性 $bindings 就已經有了array 值，是啥樣的呢，我們來看下
array:2 [
"App\Http\Controllers\Pay" => array:2 [
"concrete" => Closure {#355
class: "App\Http\Controllers\Container"
this:Container{[#354](http://127.0.0.4/ioc#sf-dump-254248394-ref2354) …}
parameters: array:1 [
"$c" => []
]
use: array:2 [
"$abstract" => "App\Http\Controllers\Pay"
"$concrete" => "App\Http\Controllers\Alipay"
]
file: "C:\project\test\app\Http\Controllers\IOCController.php" line: "119 to 122"
}
"shared" => false
]
"tryToPayMyBill" => array:2 [
"concrete" => Closure {#359
class: "App\Http\Controllers\Container"
this:Container{[#354](http://127.0.0.4/ioc#sf-dump-254248394-ref2354) …}
parameters: array:1 [
"$c" => []
]
use: array:2 [
"$abstract" => "tryToPayMyBill"
"$concrete" => "\App\Http\Controllers\PayBill"
]
file: "C:\project\test\app\Http\Controllers\IOCController.php" line: "119 to 122"
}
"shared" => false
]
]
當執行 $paybill = $app->make("tryToPayMyBill"); 的時候, 程式就會用make方法通過閉包函式的回撥開始解析了.
解析'tryToPayBill' 這個字串， 程式通過閉包函式 和build方法會得到 'PayBill' 這個字串，該字串儲存在$concrete 上. 這個是第一步. 然後程式還會以類似於遞迴方式 將$concrete 傳入 build() 方法. 這個時候build裡面就獲取了$concrete = 'PayBill'. 這個時候反射就派上了用場， 大家有沒有發現，PayBill 不就是 class PayBill 嗎? 然後在通過反射的方法ReflectionClass('PayBill') 獲取PayBill 的例項. 之後通過getConstructor()，和getParameters() 等方法知道了 Class PayBill 和 介面Pay 存在依賴
//$constructor = $reflector->getConstructor();
ReflectionMethod {#374
+name: "__construct"
+class: "App\Http\Controllers\PayBill"
parameters: array:1 [
"$payMethod" => ReflectionParameter {#371
+name: "payMethod"
position: 0 typeHint: "App\Http\Controllers\Pay"
}
]
extra: array:3 [
"file" => "C:\project\test\app\Http\Controllers\IOCController.php"
"line" => "83 to 86"
"isUserDefined" => true
]
modifiers: "public"
}
//$dependencies = $constructor->getParameters();
array:1 [
0 => ReflectionParameter {#370
+name: "payMethod"
position: 0
typeHint: "App\Http\Controllers\Pay"
}
]
接著，我們知道了有'Pay'這個依賴之後呢，我們要做的就是解決這個依賴，通過 getDependencies($parameters)， 和 resolveClass(ReflectionParameter $parameter) ，還有之前的繫結$app->bind("Pay", "Alipay"); 在build 一次的時候，通過 return new $concrete;到這裡我們得到了這個Alipay 的例項
if(is_null($constructor)) {
return new $concrete;
}
到這裡我們總算結局了這個依賴， 這個依賴的結果就是例項化了一個 Alipay. 到這裡還沒結束
$instances = $this->getDependencies($dependencies);
上面的$instances 陣列只有一個element 那就是 Alipay 例項
array:1 [0 =>Alipay
{#380}
]
最終通過 newInstanceArgs() 方法， 我們獲取到了 PayBill 的例項。
return $reflector->newInstanceArgs($instances);
到這裡整個流程就結束了， 我們通過 bind 方式綁定了一些依賴關係， 然後通過make 方法 獲取到到我們想要的例項. 在make中有牽扯到了閉包函式，反射等概念.
好了，當我們把容器的概念理解了之後，我們就可以理解下為什麼要用介面這個問題了. 如果說我不想用支付寶支付，我要用微信支付怎麼辦，too easy.
$app->bind("Pay", "Wechatpay");
$app->bind("tryToPayMyBill", "PayBill");
$paybill = $app->make("tryToPayMyBill");
$paybill->payMyBill();
是不是很簡單呢， 只要把繫結從'Alipay' 改成 'Wechatpay' 就行了，其他的都不用改. 這就是為什麼我們要用介面. 只要你的支付方式繼承了pay 這個介面，並且實現pay 這個方法，我們就能夠通過繫結正常的使用. 這樣我們的程式就非常容易被拓展，因為以後可能會出現成百上千種的支付方式.
好了，到這裡不知道小夥伴有沒有理解呢，我建議大家可以試著執行下這些程式碼, 這樣理解起來會更快.同時推薦大家去看看 《laravel 框架關鍵技術解析》這本書,寫的還是不錯的.