laravel 服务容器实现原理

Posted 2020-09-25

前言

通过实现laravel 框架功能，以便深入理解laravel框架的先进思想。

什么是服务容器

服务容器是用来管理类依赖与运行依赖注入的工具。Laravel框架中就是使用服务容器来实现 ** 控制反转 ** 和 ** 依赖注入 **。

什么是控制反转（IoC）和依赖注入（DI）

控制反转(IoC) 就是说把创建对象的** 控制权 进行转移，以前创建对象的主动权和创建时机是由自己把控的，而现在这种权力转移到第三方，也就是 Laravel ** 中的容器。

依赖注入（DI）则是帮助容器实现在运行中动态的为对象提供提依赖的资源。

概念容易不太容易让人理解，举个栗子：

//我们构建一个人的类和一个狗的类
 class People{    public $dog = null;    public function __construct()
    {
        $this->dog = new Dog();
    }    public function putDog(){        return $this->dog->dogCall();
    }

}class Dog{    public function dogCall(){        return ‘汪汪汪‘;
    }
}
 ``` 
这个人在遛狗，突然遇到了死对头，他于是放狗咬人

$people = new People();
$people->putDog();
在这个操作中，people类要执行 putDog() 这个方法，需要依赖Dog类，一般我们像上面一样，在people中利用构造函数来添加这个Dog依赖。如果使用控制反转 依赖注入则是这个样子
class People
{
public $dog = null;

public function __construct(Dog $Dog){
    $this->dog = $dog;
}public function putDog(){    return $this->dog->dogCall();
}

}

People类通过构造参数声明自己需要的 依赖类，由容器自动注入。这样就实现了程序的有效解耦，好处在这就不多说了。## Laravel容器依赖注入的实现###### 实现原理需要了解的知识点：> 闭包（匿名函数）：匿名函数（Anonymous functions），也叫闭包函数（closures），允许 临时创建一个没有指定名称的函数> 反射：php 5 以上版本具有完整的反射 API，添加了对类、接口、函数、方法和扩展进行反向工程的能力。 此外，反射 API 提供了方法来取出函数、类和方法中的文档注释###### 理解了闭包和反射的基本用法我们来看Laravel中是怎么实现容器的，下面代码是我对laravel框架容器部分代码的简化核心版：

lass Container
{
/**
* 容器绑定，用来装提供的实例或者 提供实例的回调函数
* @var array
*/
public $building = [];

/**
 * 注册一个绑定到容器
 */public function bind($abstract, $concrete = null, $shared = false){    if(is_null($concrete)){
        $concrete = $abstract;
    }    if(!$concrete instanceOf Closure){
        $concrete = $this->getClosure($abstract, $concrete);
    }

    $this->building[$abstract] =  compact("concrete", "shared");
}//注册一个共享的绑定 单例public function singleton($abstract, $concrete, $shared = true){
    $this->bind($abstract, $concrete, $shared);
}/**
 * 默认生成实例的回调闭包
 *
 * @param $abstract
 * @param $concrete
 * @return Closure
 */public function getClosure($abstract, $concrete){    return function($c) use($abstract, $concrete){
        $method = ($abstract == $concrete)? ‘build‘ : ‘make‘;        return $c->$method($concrete);
    };
}/**
 * 生成实例 
 */public function make($abstract){
    $concrete = $this->getConcrete($abstract);    if($this->isBuildable($concrete, $abstract)){
        $object = $this->build($concrete);
    }else{
        $object = $this->make($concrete);
    }    return $object;
}/**
 * 获取绑定的回调函数
 */public function getConcrete($abstract){    if(! isset($this->building[$abstract])){        return $abstract;
    }    return $this->building[$abstract][‘concrete‘];
}/**
 * 判断 是否 可以创建服务实体
 */public function isBuildable($concrete, $abstract){    return $concrete === $abstract || $concrete instanceof Closure;
}/**
 * 根据实例具体名称实例具体对象
 */public function build($concrete){    if($concrete instanceof Closure){        return $concrete($this);
    }    //创建反射对象
    $reflector = new ReflectionClass($concrete);    if( ! $reflector->isInstantiable()){        //抛出异常
        throw new \Exception(‘无法实例化‘);
    }

    $constructor = $reflector->getConstructor();    if(is_null($constructor)){        return new $concrete;
    }

    $dependencies = $constructor->getParameters();
    $instance = $this->getDependencies($dependencies);    return $reflector->newInstanceArgs($instance);

}//通过反射解决参数依赖public function getDependencies(array $dependencies){
    $results = [];    foreach( $dependencies as $dependency ){
        $results[] = is_null($dependency->getClass())
            ?$this->resolvedNonClass($dependency)
            :$this->resolvedClass($dependency);
    }    return $results;
}//解决一个没有类型提示依赖public function resolvedNonClass(ReflectionParameter $parameter){    if($parameter->isDefaultValueAvailable()){        return $parameter->getDefaultValue();
    }    throw new \Exception(‘出错‘);

}//通过容器解决依赖public function resolvedClass(ReflectionParameter $parameter){    return $this->make($parameter->getClass()->name);

}

}
```

容器的工作流程

接着上面遛狗的例子：
//实例化容器类 $app = new Container(); //向容器中填充Dog $app->bind(‘Dog‘,‘App\Dog‘); //填充People $app->bind(‘People‘, ‘App\People‘); //通过容器实现依赖注入，完成类的实例化； $people = $app->make(‘People‘); //调用方法 echo $people->putDog();
上面示例中我们先实例化容器类，然后使用bind()方法 绑定接口和 生成相应的实例的闭包函数。然后使用make() 函数生成实例对象，在make()中会调用 isBuildable($concrete, $abstract) 来判断 给定的服务实体（$concrete参数）是否可以创建，可以创建 就会调用 build($concrete) 函数 ，build($concrete)函数会判断传的参数是 是** 闭包 还是 具体类名 **，如果是闭包则直接运行，如果是具体类名的话，则通过反射获取该类的构造函数所需的依赖，完成实例化。

** 重点理解 下面这几个函数中 反射的用法，应该就很好理解了 **
build($concrete) getDependencies(array $dependencies) resolvedNonClass(ReflectionParameter $parameter) resolvedClass(ReflectionParameter $parameter)