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2020
08-27

php 自动加载原理

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1. 自动加载与 Psr0、Psr4 和 Composer 的关系?

说起PHP的自动加载,我们可能马上想到的是各种框架的自动加载功能,PHP规范中的PSR0和PSR4原则, Composer 的自动加载功能等等。PSR0和PSR4原则只是为我们定义自动加载的类提供了统一的规范,例如:命名空间,而 Composer 同样是利用了这个统一规范加入了自动加载构成一个完整的组件包,为我们的开发提供了很大的方便。


2. 为什么会有自动加载

在PHP面向对象(OO)编程中,为了方便管理,我们都会把一个类写在一个单独的文件中,那么如果想在A类中使用B类的功能,就需要把B类加载到A类。对于这样的需求在最原始的时候,我们是通过require 和 include 语法实现的。
PHP5实现了类的自动加载(Autoload)功能,减少传统方式的文件引入方式带来的复杂性,如:文件嵌套依赖、方法名冲突等。


3. __autoload()自动加载

PHP5实现了类的自动加载(Autoload)功能,这个功能最初是通过PHP的一个魔术方法__autoload()实现的。后来,PHP扩展SPL(Standard PHP Library 标准PHP类库)又实现了更强大的自动加载机制。

我们需要明确__autoload()函数PHP在找不到类的时候会自动执行,但是PHP内部并没有定义这个函数,这个函数需要开发着自己定义,并且编写内部逻辑,PHP只负责在需要的时候自动调用执行。而且在调用的时候会自动传人要加载的类名作为参数。


4. __autoload()自动加载与SPL自动加载的关系

有了__autoload()函数,可以看出,如果我们现在需要引入100个其它文件,只需要订好一个规则,编写一个函数就可以了。这比直接用require/inlude有了很大进步,但是同样也有新的问题,在一个项目中,我们只能编写一个__autoload()函数,如果项目比较大,加载每个文件都使用同样的规则显然是不现实的,那么我们可能就需要在__autoload()中编写复杂的规则逻辑来满足加载不同文件的需求。这同样会使得__autoload()函数变得复杂臃肿,难以维护管理。
于是,SPL(Standard PHP Library 标准PHP类库)的自动加载机制就应时而生了。


5. SPL自动加载原理

首先,明确一点,PHP在实例化一个对象时(实际上在实现接口,使用类常数或类中的静态变量,调用类中的静态方法时都会如此),首先会在系统中查找该类(或接口)是否存在,如果不存在的话就尝试使用autoload机制来加载该类。而autoload机制的主要执行过程为:

1、检查执行器全局变量函数指针autoload_func是否是NULL;

2、如果 autoload_func==NULL ,则查找系统是否定义 **__autoload() **函数,如果定义了,则执行并返回加载结果。如果没有定义,则报错并退出;

3、如果 autoload_func 不等于NULL,则直接执行 autoload_func 指向的函数加载类,此时并不检查 __autoload() 函数是否定义。


通过对PHP自动加载流程的了解,可以看到PHP实际上提供了两种方法来实现自动装载机制:

a. 一种我们前面已经提到过,是使用用户定义的__autoload()函数,这通常在PHP源程序中来实现;

b. 另外一种就是设计一个函数,将autoload_func指针指向它,这通常使用C语言在PHP扩展中实现,即 SPL autoload机制。

如果两种方式都实现了,也就是 autoload_func 不等于NULL,程序只会执行第二种方式,__autoload() 函数是不会被执行的。


详细分析SPL自动加载过程

假如把spl_autoload_register(’my_autoload’) 改成 spl_autoload_register()不添加任何参数,B类能被加载吗?答案是:YES。


为什么呢?

因为SPL扩展内部自己定义了一个自动加载函数 spl_autoload(),实现了自动加载的功能,如果我们不定义自己的自动加载函数,并且程序里写了 spl_autoload_register()(如果不传参数,必须是第一次执行才会有效)或者 spl_autoload_register(’spl_autoload’),那么autoload_func 指针就会指向内部函数 spl_autoload()。程序执行的时候如果找不到相应类就会执行该自动加载函数。


那么,SPL 是怎么实现autoload_func 指针指向不同的函数呢?

原来,在SPL内部定义了 一个函数 spl_autoload_call() 和 一个全局变量autoload_functions。autoload_functions本质上是一个HashTable,不过我们可以将其简单的看作一个链表,链表中的每一个元素都是一个函数指针,指向一个具有自动加载类功能的函数。

spl_autoload_call()的作用就是按顺序遍历 autoload_functions,使得autoload_func指向每个自动加载函数,如果加载成功就停止,如果不成功就继续遍历下个自动加载函数,直到加载成功或者遍历完所有的函数。

那么,autoload_functions 这个列表是谁来维护的呢?就是 spl_autoload_register() 这个函数。我们说的自动加载函数的注册,其实就是通过spl_autoload_register()把自动加载函数加入到 autoload_functions 列表。

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