Laravel修炼：服务容器绑定与解析

前言

  老实说，第一次老大让我看laravel框架手册的那天早上，我是很绝望的，因为真的没接触过，对我这种渣渣来说，laravel的入门门槛确实有点高了，但还是得硬着头皮看下去（虽然到现在我还有很多没看懂，也没用过）。

  后面慢慢根据公司项目的代码对laravel也慢慢熟悉起来了，但还是停留在一些表面的功能，例如依赖注入，ORM操作，用户认证这些和我项目业务逻辑相关的操作，然后对于一些架构基础的，例如服务提供器，服务容器，中间件，Redis等这些一开始就要设置好的东西，我倒是没实际操作过（因为老大一开始就做好了），所以看手册还是有点懵。

  所以有空的时候逛逛论坛，搜下Google就发现许多关于laravel核心架构的介绍，以及如何使用的网站（确实看完后再去看手册就好理解多了），下面就根据一个我觉得不错的网站上面的教学来记录一下laravel核心架构的学习
网站地址：https://laraweb.net/ 这是一个日本的网站，我觉得挺适合新手的，内容用浏览器翻译过来就ok了，毕竟日文直翻过来很好理解的

关于服务容器

  手册上是这样介绍的：Laravel 服务容器是用于管理类的依赖和执行依赖注入的工具。依赖注入这个花俏名词实质上是指：类的依赖项通过构造函数，或者某些情况下通过「setter」方法「注入」到类中。。。。。。（真的看不懂啥意思）

  服务容器是用于管理类（服务）的实例化的机制。直接看看服务容器怎么用

  1.在服务容器中注册类（bind）

$this->app->bind('sender','MailSender');
//$this->app成为服务容器。

  2.从服务容器生成类（make）

$sender = $this->app->make('sender');
//从服务容器（$this->app）创建一个sender类。
在这种情况下，将返回MailSender的实例。

  这是服务容器最简单的使用，下面是对服务容器的详细介绍（主要参考：https://www.cnblogs.com/lyzg/p/6181055.html#_label2）

laravel容器基本认识

  一开始，index.php 文件加载 Composer 生成定义的自动加载器，然后从 bootstrap/app.php 脚本中检索 Laravel 应用程序的实例。Laravel 本身采取的第一个动作是创建一个 application/ service container 的实例。

$app = new Illuminate\Foundation\Application(
    dirname(__DIR__)
);

  这个文件在每一次请求到达laravel框架都会执行，所创建的$app即是laravel框架的应用程序实例，它在整个请求生命周期都是唯一的。laravel提供了很多服务，包括认证，数据库，缓存，消息队列等等，$app作为一个容器管理工具，负责几乎所有服务组件的实例化以及实例的生命周期管理。当需要一个服务类来完成某个功能的时候，仅需要通过容器解析出该类型的一个实例即可。从最终的使用方式来看，laravel容器对服务实例的管理主要包括以下几个方面：

• 服务的绑定与解析
• 服务提供者的管理
• 别名的作用
• 依赖注入

先了解如何在代码中获取到容器实例，再学习上面四个关键

如何在代码中获取到容器实例

第一种是

$app = app();
//app这个辅助函数定义在\vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\helper.php
里面，，这个文件定义了很多help函数，并且会通过composer自动加载到项目中。
所以，在参与http请求处理的任何代码位置都能够访问其中的函数，比如app()。

第二种是

Route::get('/', function () {
    dd(App::basePath());
    return '';
});
//这个其实是用到Facade，中文直译貌似叫门面，在config/app.php中，
有一节数组aliases专门用来配置一些类型的别名，第一个就是'App' => Illuminate\Support\Facades\App::class,
具体的Google一下laravel有关门面的具体实现方式

第三种是

  在服务提供者里面直接使用$this->app。服务提供者后面还会介绍，现在只是引入。因为服务提供者类都是由laravel容器实例化的，这些类都继承自Illuminate\Support\ServiceProvider，它定义了一个实例属性$app：

abstract class ServiceProvider
{
    protected $app;

  laravel在实例化服务提供者的时候，会把laravel容器实例注入到这个$app上面。所以我们在服务提供者里面，始终能通过$this->$app访问到laravel容器实例，而不需要再使用app()函数或者App Facade了。

如何理解服务绑定与解析

  浅义层面理解，容器既然用来存储对象，那么就要有一个对象存入跟对象取出的过程。这个对象存入跟对象取出的过程在laravel里面称为服务的绑定与解析。

app()->bind('service', 'this is service1');

app()->bind('service2', [
    'hi' => function(){
        //say hi
    }
]);

class Service {

}

app()->bind('service3', function(){
    return new Service();
});

  还有一个单例绑定singleton，是bind的一种特殊情况（第三个参数为true）,绑定到容器的对象只会被解析一次，之后的调用都返回相同的实例

public function singleton($abstract, $concrete = null)
{
$this->bind($abstract, $concrete, true);
}

  在绑定的时候，我们可以直接绑定已经初始化好的数据（基本类型、数组、对象实例），还可以用匿名函数来绑定。用匿名函数的好处在于，这个服务绑定到容器以后，并不会立即产生服务最终的对象，只有在这个服务解析的时候，匿名函数才会执行，此时才会产生这个服务对应的服务实例。

  实际上，当我们使用singleton，bind方法以及数组形式，（这三个方法是后面要介绍的绑定的方法），进行服务绑定的时候，如果绑定的服务形式，不是一个匿名函数，也会在laravel内部用一个匿名函数包装起来，这样的话， 不轮绑定什么内容，都能做到前面介绍的懒初始化的功能，这对于容器的性能是有好处的。这个可以从bind的源码中看到一些细节：

if (! $concrete instanceof Closure) {
    $concrete = $this->getClosure($abstract, $concrete);
}

看看bind的底层代码

public function bind($abstract, $concrete = null, $shared = false)

  第一个参数服务绑定名称，第二个参数服务绑定的结果（也就是闭包，得到实例），第三个参数就表示这个服务是否在多次解析的时候，始终返回第一次解析出的实例（也就是单例绑定singleton）。

  服务绑定还可以通过数组的方式：

app()['service'] = function(){
    return new Service();
};

绑定大概就这些，接下来看解析，也就是取出来用

$service= app()->make('service');

  这个方法接收两个参数，第一个是服务的绑定名称和服务绑定名称的别名，如果是别名，那么就会根据服务绑定名称的别名配置，找到最终的服务绑定名称，然后进行解析；第二个参数是一个数组，最终会传递给服务绑定产生的闭包。

看源码：

/**
 * Resolve the given type from the container.
 *
 * @param  string  $abstract
 * @param  array  $parameters
 * @return mixed
 */
public function make($abstract, array $parameters = [])
{
    return $this->resolve($abstract, $parameters);
}

/**
 * Resolve the given type from the container.
 *
 * @param  string  $abstract
 * @param  array  $parameters
 * @return mixed
 */
protected function resolve($abstract, $parameters = [])
{
    $abstract = $this->getAlias($abstract);

    $needsContextualBuild = ! empty($parameters) || ! is_null(
        $this->getContextualConcrete($abstract)
    );

    // If an instance of the type is currently being managed as a singleton we'll
    // just return an existing instance instead of instantiating new instances
    // so the developer can keep using the same objects instance every time.
    if (isset($this->instances[$abstract]) && ! $needsContextualBuild) {
        return $this->instances[$abstract];
    }

    $this->with[] = $parameters;

    $concrete = $this->getConcrete($abstract);

    // We're ready to instantiate an instance of the concrete type registered for
    // the binding. This will instantiate the types, as well as resolve any of
    // its "nested" dependencies recursively until all have gotten resolved.
    if ($this->isBuildable($concrete, $abstract)) {
        $object = $this->build($concrete);
    } else {
        $object = $this->make($concrete);
    }

    // If we defined any extenders for this type, we'll need to spin through them
    // and apply them to the object being built. This allows for the extension
    // of services, such as changing configuration or decorating the object.
    foreach ($this->getExtenders($abstract) as $extender) {
        $object = $extender($object, $this);
    }

    // If the requested type is registered as a singleton we'll want to cache off
    // the instances in "memory" so we can return it later without creating an
    // entirely new instance of an object on each subsequent request for it.
    if ($this->isShared($abstract) && ! $needsContextualBuild) {
        $this->instances[$abstract] = $object;
    }

    $this->fireResolvingCallbacks($abstract, $object);

    // Before returning, we will also set the resolved flag to "true" and pop off
    // the parameter overrides for this build. After those two things are done
    // we will be ready to return back the fully constructed class instance.
    $this->resolved[$abstract] = true;

    array_pop($this->with);

    return $object;
}

第一步：

$needsContextualBuild = ! empty($parameters) || ! is_null(
    $this->getContextualConcrete($abstract)
);

  该方法主要是区分，解析的对象是否有参数，如果有参数，还需要对参数做进一步的分析，因为传入的参数，也可能是依赖注入的，所以还需要对传入的参数进行解析；这个后面再分析。

第二步：

if (isset($this->instances[$abstract]) && ! $needsContextualBuild) {
    return $this->instances[$abstract];
}

  如果是绑定的单例，并且不需要上面的参数依赖。我们就可以直接返回 $this->instances[$abstract]。

第三步：

$concrete = $this->getConcrete($abstract);

...

/**
 * Get the concrete type for a given abstract.
 *
 * @param  string  $abstract
 * @return mixed   $concrete
 */
protected function getConcrete($abstract)
{
    if (! is_null($concrete = $this->getContextualConcrete($abstract))) {
        return $concrete;
    }

    // If we don't have a registered resolver or concrete for the type, we'll just
    // assume each type is a concrete name and will attempt to resolve it as is
    // since the container should be able to resolve concretes automatically.
    if (isset($this->bindings[$abstract])) {
        return $this->bindings[$abstract]['concrete'];
    }

    return $abstract;
}

  这一步主要是先从绑定的上下文找，是不是可以找到绑定类；如果没有，则再从 $bindings[] 中找关联的实现类；最后还没有找到的话，就直接返回 $abstract 本身。

// We're ready to instantiate an instance of the concrete type registered for
// the binding. This will instantiate the types, as well as resolve any of
// its "nested" dependencies recursively until all have gotten resolved.
if ($this->isBuildable($concrete, $abstract)) {
    $object = $this->build($concrete);
} else {
    $object = $this->make($concrete);
}

...

/**
 * Determine if the given concrete is buildable.
 *
 * @param  mixed   $concrete
 * @param  string  $abstract
 * @return bool
 */
protected function isBuildable($concrete, $abstract)
{
    return $concrete === $abstract || $concrete instanceof Closure;
}

  如果之前找到的 $concrete 返回的是 $abstract 值，或者 $concrete 是个闭包，则执行 $this->build($concrete)，否则，表示存在嵌套依赖的情况，则采用递归的方法执行 $this->make($concrete)，直到所有的都解析完为止。

$this->build($concrete)

/**
 * Instantiate a concrete instance of the given type.
 *
 * @param  string  $concrete
 * @return mixed
 *
 * @throws \Illuminate\Contracts\Container\BindingResolutionException
 */
public function build($concrete)
{
    // If the concrete type is actually a Closure, we will just execute it and
    // hand back the results of the functions, which allows functions to be
    // used as resolvers for more fine-tuned resolution of these objects.
    // 如果传入的是闭包，则直接执行闭包函数，返回结果
    if ($concrete instanceof Closure) {
        return $concrete($this, $this->getLastParameterOverride());
    }

    // 利用反射机制，解析该类。
    $reflector = new ReflectionClass($concrete);

    // If the type is not instantiable, the developer is attempting to resolve
    // an abstract type such as an Interface of Abstract Class and there is
    // no binding registered for the abstractions so we need to bail out.
    if (! $reflector->isInstantiable()) {
        return $this->notInstantiable($concrete);
    }

    $this->buildStack[] = $concrete;

    // 获取构造函数
    $constructor = $reflector->getConstructor();

    // If there are no constructors, that means there are no dependencies then
    // we can just resolve the instances of the objects right away, without
    // resolving any other types or dependencies out of these containers.
    // 如果没有构造函数，则表明没有传入参数，也就意味着不需要做对应的上下文依赖解析。
    if (is_null($constructor)) {
        // 将 build 过程的内容 pop，然后直接构造对象输出。
        array_pop($this->buildStack);

        return new $concrete;
    }

    // 获取构造函数的参数
    $dependencies = $constructor->getParameters();

    // Once we have all the constructor's parameters we can create each of the
    // dependency instances and then use the reflection instances to make a
    // new instance of this class, injecting the created dependencies in.
    // 解析出所有上下文依赖对象，带入函数，构造对象输出
    $instances = $this->resolveDependencies(
        $dependencies
    );

    array_pop($this->buildStack);

    return $reflector->newInstanceArgs($instances);
}

上面这一段有关解析make的介绍主要参考：
coding01:看 Laravel 源代码了解 Container

  这一篇就主要学习laravel的服务容器以及它的绑定和解析，虽然目前能力无法对框架源码每一个地方都弄懂，但通过这几篇优秀的文章，我将其进行整理结合，这过程让我更加理解laravel的一些核心内容，起码别人问起来我多多少少能说出一些，这就是进步。

  后面有关服务提供者，依赖注入，中间件等内容的学习将放在后续的博客文章中