摘要:外观模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。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。接下来将深入分析外观服务的加载过程。引导程序将在处理请求是完成引导启动。
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今天我们将学习 Laravel 核心架构中的另一个主题「Facade(外观)」。
本文将从以下几个方面出发,全面讲解 Laravel 中 Facade 的运行原理,为了便于理解后续中所有 Facade 译作「外观」:
简单介绍「外观」设计模式;
Laravel「外观」的加载原理;
Laravel「外观」基本使用。
什么是「外观」设计模式 外观模式定义为子系统中的一组接口提供一个统一的入口。外观模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。
外观模式是一种使用频率非常高的结构型设计模式,它通过引入一个外观角色来简化客户端与子系统之间的交互,
为复杂的子系统调用提供一个统一的入口,降低子系统与客户端的耦合度,且客户端调用非常方便。 - 设计模式 Java 版
核心 就是在 客户端(使用者) 与 子系统(接口或服务) 之间引入一个「外观」角色。
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。
结构示意图:关于「外观模式」可以阅读 设计模式 Java 版 - 外观模式
Laravel 外观组件Laravel 中的「外观」组件实际上是服务容器中底层类的「静态代理」,它将 Laravel 内核中定义的「Contracts(在 Laravel 中又
称为服务、契约或者通常我们所说的接口)」,以静态可调用的方式封装到各个「外观」服务中供我们使用。
在讲解如何使用外观组件之前,我们依旧先去深入分析「外观」组件是如何被 Laravel 加载到项目中的。这一步是
用好「外观」组件的前提。
所有内置的外观组件的配置数据,同 Laravel 其它服务一样被定义在 config/app.php 文件中。让我们来浏览一下 aliases 节点的配置数据吧:
... "aliases" => [ "App" => IlluminateSupportFacadesApp::class, "Artisan" => IlluminateSupportFacadesArtisan::class, ... ], ...
外观配置定义格式遵循 「别名」:「外观类」 的数据格式。当一个 HTTP 请求被接收时,将在处理请求阶段将这些「外观」组件加载到服务中。
接下来将深入分析外观服务的加载过程。
加载外观服务「外观」服务的加载工作由定义在 IlluminateFoundationHttpKernel 内核中的 IlluminateFoundationBootstrapRegisterFacades::class 启动程序完成。
引导启动外观服务如果你已经阅读我的另一篇文章 深入剖析 Laravel 服务提供者实现原理,你应该对引导程序不会太陌生。
引导程序将在处理 HTTP 请求是完成引导启动 bootstrap()。所以这里我们需要深入到 RegisterFacades 类的内部去了解更多细节上的处理。
make("config")->get("app.aliases", []), $app->make(PackageManifest::class)->aliases() ))->register(); } }
加载外观服务有 AliasLoader 组件完成:
首先,会从配置文件 config/app.php 中读取所有的「外观」服务配置 aliases;
再从清单文件中读取别名服务 $app->make(PackageManifest::class)->aliases();
将两个配置数组合并后注入到 AliasLoader 完成 注册(register)。
注册外观服务最后我们来瞧瞧 AliasLoader 加载器是如何将所有的「外观」服务加载到系统中的。
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, "load"], 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], $alias); } } }
注意 这里是知识点,在 AliasLoader->register() 完成「外服服务注册」涉及 PHP 两个知识的应用:
PHP 内置魔术方法 __autoload 的使用;
PHP 如何给类创建别名。
➤ 1. 外观服务的动态引入
我们知道 __autoload 魔术方法的作用是尝试加载未经定义的类,这样当我们使用一个未经引入的类时,则会自动的给我们引入这个类。
更优的解决方案是通过 spl_autoload_register 函数,将自定义的类加载程序作为 __autoload 的实现,以替代默认 __autoload() 模式函数或方法的行为。
所有 prependToLoaderStack() 方法:
/** * Prepend the load method to the auto-loader stack. 设置自动加载方法。 */ protected function prependToLoaderStack() { // 将 AliasLoader 的 load 方法作为 __autoload 的实现 spl_autoload_register([$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 IlluminateSupportFacadesApp 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:
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。
$method(...$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。
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::$app 静态成员变量难道不是一个 IlluminateContractsFoundationApplication 实现实例么,怎么可以从对象中以数组的方式获取值呢?
这是因为我们的服务容器 IlluminateContainerContainer 实现了 ArrayAccess 接口。
该接口的功能是提供像访问数组一样访问对象的能力的接口,这样就可以像数组一样访问对象访问成员。
/** *@link https://github.com/laravel/framework/blob/5.6/src/Illuminate/Container/Container.php */ class Container implements ArrayAccess, ContainerContract { /** * Get the value at a given offset. 获取一个偏移位置的值,实际上从容器中解析出服务。 */ public function offsetGet($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。
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