laravel 服务容器实现原理

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) ``` 

## 最后 ##

> IoC 理解起来是有点难度，可能文中描述让你感觉不是很清楚，可以将文中代码 在php中用debug观察 运行状态。

理解了容器的具体实现原理，再去看Laravel中的相关实现，就会感觉豁然开朗。

巴特西