如何理解 Laravel 的 Ioc 容器
学习laravel快小一年了，到现在才去研究laravel 的核心 '容器 IOC' 这些概念. 写项目的时候有大概看看关于IOC 文章， 但是没有深入理解，只是有个概念,赶着写代码， 虽然代码也写的很菜 · - ·
这几天花了点时间研究了一下laravel 的核心 ‘服务容器’ 然后理解了一下关于IOC 的概念. 不敢说百分百掌握了，但是比之前是有一定加深. 所以决定把自己理解的分享一下, 把自己的第一次博文献给laravel. 理解不到位的还请各位大牛多多指正.
1.依赖
IOC( inversion of controller )叫做控制反转模式，也可以称为(dependency injection ) 依赖注入模式。要理解依赖注入的概念我们先理解下什么依赖
//支付宝支付
class Alipay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by alipay';
}
}
//微信支付
class Wechatpay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by wechatpay';
}
}
//银联支付
class Unionpay{
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by unionpay';
}
}
//支付账单
class PayBill {
private $payMethod；
public function __construct( )
{
$this->payMethod= new Alipay ();
}
public function payMyBill()
{
$this->payMethod->pay();
}
}
$pb = new PayBill ();
$pb->payMyBill();通过上面的代码我们知道,当我们创建一个class PayBill 的实例的时候, PayBill 的构造函数里面有{ $this->payMethod= new Alipay (); }, 也就是实例化了一个class Alipay . 这个时候依赖就产生了, 这里可以理解为当我想用支付宝支付的时候, 那我首先要获取到一个支付宝的实例,或者理解为获取支付宝的功能支持. 当用我们完 new 关键字的时候, 依赖其实已经解决了，因为我们获取了Alipay 的实例.
其实在我知道ioc概念之前，我的代码中大部分都是这种模式 ~ _ ~ . 这种有什么问题呢， 简单来说， 比如当我想用的不是支付宝而是微信的时候怎么办， 你能做的就是修改Payment 的构造函数的代码,实例化一个微信支付Wechatpay.
如果我们的程序不是很大的时候可能还感觉不出什么，但是当你的代码非常复杂，庞大的时候，如果我们的需求经常改变，那么修改代码就变的非常麻烦了。所以ioc 的思想就是不要在 class Payment 里面用new 的方式去实例化解决依赖， 而且转为由外部来负责，简单一点就是内部没有new 的这个步骤，通过依赖注入的方式同样的能获取到支付的实例.
2.依赖注入
依赖我们知道了是什么意思，那依赖注入又是什么意思呢，我们把上面的代码拓展一下
//支付类接口
interface Pay
{
public function pay();
}
//支付宝支付
class Alipay implements Pay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by alipay';
}
}
//微信支付
class Wechatpay implements Pay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by wechatpay';
}
}
//银联支付
class Unionpay implements Pay {
public function __construct(){}
public function pay()
{
echo 'pay bill by unionpay';
}
}
//付款
class PayBill {
private $payMethod;
public function __construct( Pay $payMethod)
{
$this->payMethod= $payMethod;
}
public function payMyBill()
{
$this->payMethod->pay();
}
}
//生成依赖
$payMethod = new Alipay();
//注入依赖
$pb = new PayBill( $payMethod );
$pb->payMyBill();上面的代码中，跟之前的比较的话，我们加入一个Pay 接口， 然后所有的支付方式都继承了这个接口并且实现了pay 这个功能. 可能大家会问为什么要用接口，这个我们稍后会讲到.
当我们实例化PayBill的之前， 我们首先是实例化了一个Alipay，这个步骤就是生成了依赖了，然后我们需要把这个依赖注入到PayBill 的实例当中，通过代码我们可以看到 { $pb = new PayBill( payMethod ); }, 我们是通过了构造函数把这个依赖注入了PayBill 里面. 这样一来 $pb 这个PayBill 的实例就有了支付宝支付的能力了.
把class Alipay 的实例通过constructor注入的方式去实例化一个 class PayBill. 在这里我们的注入是手动注入, 不是自动的. 而Laravel 框架实现则是自动注入.
3.反射
在介绍IOC 的容器之前我们先来理解下反射的概念(reflection)，因为IOC 容器也是要通过反射来实现的.从网上抄了一段来解释反射是什么意思
"反射它指在PHP运行状态中，扩展分析PHP程序，导出或提取出关于类、方法、属性、参数等的详细信息，包括注释。这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为反射API。反射是操纵面向对象范型中元模型的API，其功能十分强大，可帮助我们构建复杂，可扩展的应用。其用途如：自动加载插件，自动生成文档，甚至可用来扩充PHP语言"
举个简单的例子
class B{
}
class A {
public function __construct(B $args)
{
}
public function dosomething()
{
echo 'Hello world';
}
}
//建立class A 的反射
$reflection = new ReflectionClass('A');
$b = new B();
//获取class A 的实例
$instance = $reflection ->newInstanceArgs( [ $b ]);
$instance->dosomething(); //输出 ‘Hellow World’
$constructor = $reflection->getConstructor();//获取class A 的构造函数
$dependencies = $constructor->getParameters();//获取class A 的依赖类
dump($constructor);
dump($dependencies);dump 的得到的$constructor 和 $dependencies 結果如下
//constructor
ReflectionMethod {#351 ▼
+name: "__construct"
+class: "A"
parameters: array:1 [▶]
extra: array:3 [▶]
modifiers: "public"
}
//$dependencies
array:1 [▼
0 => ReflectionParameter {#352 ▼
+name: "args"
position: 0
typeHint: "B"
}
]通过上面的代码我们可以获取到 class A 的构造函数，还有构造函数依赖的类，这个地方我们依赖一个名字为 'args' 的量，而且通过TypeHint可以知道他是类型为 Class B; 反射机制可以让我去解析一个类，能过获取一个类里面的属性，方法 ，构造函数， 构造函数需要的参数。 有个了这个才能实现Laravel 的IOC 容器.
4.IOC容器
接下来介绍一下Laravel 的IOC服务容器概念. 在laravel框架中， 服务容器是整个laravel的核心，它提供了整个系统功能及服务的配置, 调用. 容器按照字面上的理解就是装东西的东西，比如冰箱， 当我们需要冰箱里面的东西的时候直接从里面拿就行了. 服务容器也可以这样理解， 当程序开始运行的时候，我们把我们需要的一些服务放到或者注册到(bind)到容器里面，当我需要的时候直接取出来(make)就行了. 上面提到的 bind 和 make 就是注册 和 取出的 两个动作.
5. IOC 容器代码
好了，说了这么多，下面要上一段容器的代码了. 下面这段代码不是laravel 的源码， 而是来自一本书《laravel 框架关键技术解析》. 这段代码很好的还原了laravel 的服务容器的核心思想. 代码有点长， 小伙伴们要耐心看. 当然小伙伴完全可以试着运行一下这段代码，然后调试一下，这样会更有助于理解.
<?php
//容器类装实例或提供实例的回调函数
class Container {
//用于装提供实例的回调函数，真正的容器还会装实例等其他内容
//从而实现单例等高级功能
protected $bindings = [];
//绑定接口和生成相应实例的回调函数
public function bind($abstract, $concrete=null, $shared=false) {
//如果提供的参数不是回调函数，则产生默认的回调函数
if(!$concrete instanceof Closure) {
$concrete = $this->getClosure($abstract, $concrete);
}
$this->bindings[$abstract] = compact('concrete', 'shared');
}
//默认生成实例的回调函数
protected function getClosure($abstract, $concrete) {
return function($c) use ($abstract, $concrete) {
$method = ($abstract == $concrete) ? 'build' : 'make';
return $c->$method($concrete);
};
}
public function make($abstract) {
$concrete = $this->getConcrete($abstract);
if($this->isBuildable($concrete, $abstract)) {
$object = $this->build($concrete);
} else {
$object = $this->make($concrete);
}
return $object;
}
protected function isBuildable($concrete, $abstract) {
return $concrete === $abstract || $concrete instanceof Closure;
}
//获取绑定的回调函数
protected function getConcrete($abstract) {
if(!isset($this->bindings[$abstract])) {
return $abstract;
}
return $this->bindings[$abstract]['concrete'];
}
//实例化对象
public function build($concrete) {
if($concrete instanceof Closure) {
return $concrete($this);
}
$reflector = new ReflectionClass($concrete);
if(!$reflector->isInstantiable()) {
echo $message = "Target [$concrete] is not instantiable";
}
$constructor = $reflector->getConstructor();
if(is_null($constructor)) {
return new $concrete;
}
$dependencies = $constructor->getParameters();
$instances = $this->getDependencies($dependencies);
return $reflector->newInstanceArgs($instances);
}
//解决通过反射机制实例化对象时的依赖
protected function getDependencies($parameters) {
$dependencies = [];
foreach($parameters as $parameter) {
$dependency = $parameter->getClass();
if(is_null($dependency)) {
$dependencies[] = NULL;
} else {
$dependencies[] = $this->resolveClass($parameter);
}
}
return (array)$dependencies;
}
protected function resolveClass(ReflectionParameter $parameter) {
return $this->make($parameter->getClass()->name);
}
}上面的代码就生成了一个容器,下面是如何使用容器
$app = new Container();
$app->bind("Pay", "Alipay");//Pay 为接口， Alipay 是 class Alipay
$app->bind("tryToPayMyBill", "PayBill"); //tryToPayMyBill可以当做是Class PayBill 的服务别名
//通过字符解析，或得到了Class PayBill 的实例
$paybill = $app->make("tryToPayMyBill");
//因为之前已经把Pay 接口绑定为了 Alipay，所以调用pay 方法的话会显示 'pay bill by alipay '
$paybill->payMyBill();当我们实例化一个Container得到 $app 后， 我们就可以向其中填充东西了
$app->bind("Pay", "Alipay");
$app->bind("tryToPayMyBill", "PayBill");当执行完这两行绑定码后, $app 里面的属性 $bindings 就已经有了array 值，是啥样的呢，我们来看下
array:2 [▼
"App\Http\Controllers\Pay" => array:2 [▼
"concrete" => Closure {#355 ▼
class: "App\Http\Controllers\Container"
this:Container{[#354](http://127.0.0.4/ioc#sf-dump-254248394-ref2354) …}
parameters: array:1 [▼
"$c" => []
]
use: array:2 [▼
"$abstract" => "App\Http\Controllers\Pay"
"$concrete" => "App\Http\Controllers\Alipay"
]
file: "C:\project\test\app\Http\Controllers\IOCController.php" line: "119 to 122"
}
"shared" => false
]
"tryToPayMyBill" => array:2 [▼
"concrete" => Closure {#359 ▼
class: "App\Http\Controllers\Container"
this:Container{[#354](http://127.0.0.4/ioc#sf-dump-254248394-ref2354) …}
parameters: array:1 [▼
"$c" => []
]
use: array:2 [▼
"$abstract" => "tryToPayMyBill"
"$concrete" => "\App\Http\Controllers\PayBill"
]
file: "C:\project\test\app\Http\Controllers\IOCController.php" line: "119 to 122"
}
"shared" => false
]
]当执行 $paybill = $app->make("tryToPayMyBill"); 的时候, 程序就会用make方法通过闭包函数的回调开始解析了.
解析'tryToPayBill' 这个字符串， 程序通过闭包函数 和build方法会得到 'PayBill' 这个字符串，该字符串保存在$concrete 上. 这个是第一步. 然后程序还会以类似于递归方式 将$concrete 传入 build() 方法. 这个时候build里面就获取了$concrete = 'PayBill'. 这个时候反射就派上了用场， 大家有没有发现，PayBill 不就是 class PayBill 吗? 然后在通过反射的方法ReflectionClass('PayBill') 获取PayBill 的实例. 之后通过getConstructor()，和getParameters() 等方法知道了 Class PayBill 和 接口Pay 存在依赖
//$constructor = $reflector->getConstructor();
ReflectionMethod {#374 ▼
+name: "__construct"
+class: "App\Http\Controllers\PayBill"
parameters: array:1 [▼
"$payMethod" => ReflectionParameter {#371 ▼
+name: "payMethod"
position: 0 typeHint: "App\Http\Controllers\Pay"
}
]
extra: array:3 [▼
"file" => "C:\project\test\app\Http\Controllers\IOCController.php"
"line" => "83 to 86"
"isUserDefined" => true
]
modifiers: "public"
}
//$dependencies = $constructor->getParameters();
array:1 [▼
0 => ReflectionParameter {#370 ▼
+name: "payMethod"
position: 0
typeHint: "App\Http\Controllers\Pay"
}
]接着，我们知道了有'Pay'这个依赖之后呢，我们要做的就是解决这个依赖，通过 getDependencies($parameters)， 和 resolveClass(ReflectionParameter $parameter) ，还有之前的绑定$app->bind("Pay", "Alipay"); 在build 一次的时候，通过 return new $concrete;到这里我们得到了这个Alipay 的实例
if(is_null($constructor)) {
return new $concrete;
}到这里我们总算结局了这个依赖， 这个依赖的结果就是实例化了一个 Alipay. 到这里还没结束
$instances = $this->getDependencies($dependencies);
上面的$instances 数组只有一个element 那就是 Alipay 实例
array:1 [▼0 =>Alipay
{#380}
]最终通过 newInstanceArgs() 方法， 我们获取到了 PayBill 的实例。
return $reflector->newInstanceArgs($instances);
到这里整个流程就结束了， 我们通过 bind 方式绑定了一些依赖关系， 然后通过make 方法 获取到到我们想要的实例. 在make中有牵扯到了闭包函数，反射等概念.
好了，当我们把容器的概念理解了之后，我们就可以理解下为什么要用接口这个问题了. 如果说我不想用支付宝支付，我要用微信支付怎么办，too easy.
$app->bind("Pay", "Wechatpay");
$app->bind("tryToPayMyBill", "PayBill");
$paybill = $app->make("tryToPayMyBill");
$paybill->payMyBill();是不是很简单呢， 只要把绑定从'Alipay' 改成 'Wechatpay' 就行了，其他的都不用改. 这就是为什么我们要用接口. 只要你的支付方式继承了pay 这个接口，并且实现pay 这个方法，我们就能够通过绑定正常的使用. 这样我们的程序就非常容易被拓展，因为以后可能会出现成百上千种的支付方式.
好了，到这里不知道小伙伴有没有理解呢，我建议大家可以试着运行下这些代码, 这样理解起来会更快.同时推荐大家去看看 《laravel 框架关键技术解析》这本书,写的还是不错的.
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