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PHP/Composer是如何加载一个类的

狗厂  · 掘金  ·  · 2018-05-21 03:05

正文

PHP/composer开发中，我们只需要require ‘vendor/autoload.php’，然后就可以直接使用各种类了。那么这些类是如何加载的呢？其中有没有什么可以优化的点呢？

概览

PHP/composer下，类的加载主要到如下部分（还没有包括各个部分的初始化逻辑）：

  1. PHP中zend_lookup_class_ex
  2. |-> EG(class_table)
  3. |-> spl_autoload_call
  4. |-> Composer\Autoload\ClassLoader::loadClass
  5. |-> findFile
  6. |-> class map lookup
  7. |-> PSR-4 lookup
  8. |-> PSR-0 lookup

PHP的类加载

首先，PHP在运行的时候，需要一个类，是通过 zend_lookup_class_ex 来找到这个类的相关信息的。

zend_lookup_class_ex 查找类的主要逻辑如下（假设类名字放到变量lc_name中）：

  1. ZEND_API zend_class_entry *zend_lookup_class_ex(zend_string *name, const zval *key, int use_autoload) /* {{{ */
  2. {
  3. // 1. 类名字转化为小写
  4. if (ZSTR_VAL(name)[0] == '\\') {
  5. lc_name = zend_string_alloc(ZSTR_LEN(name) - 1, 0);
  6. zend_str_tolower_copy(ZSTR_VAL(lc_name), ZSTR_VAL(name) + 1, ZSTR_LEN(name) - 1);
  7. } else {
  8. lc_name = zend_string_tolower(name);
  9. }
  11. // 2. 直接在class_table中查找
  12. ce = zend_hash_find_ptr(EG(class_table), lc_name);
  13. if (ce) {
  14. if (!key) {
  15. zend_string_release(lc_name);
  16. }
  17. return ce;
  18. }
  19. // 3. 如果没有autoload_func，则注册默认的__autoload
  20. if (!EG(autoload_func)) {
  21. zend_function *func = zend_hash_str_find_ptr(EG(function_table), ZEND_AUTOLOAD_FUNC_NAME, sizeof(ZEND_AUTOLOAD_FUNC_NAME) - 1);
  22. if (func) {
  23. EG(autoload_func) = func;
  24. } else {
  25. if (!key) {
  26. zend_string_release(lc_name);
  27. }
  28. return NULL;
  29. }
  31. }
  33. // 4. 加载ACLASS的过程中，又加载ACLASS，递归加载，直接找不到类
  34. if (zend_hash_add_empty_element(EG(in_autoload), lc_name) == NULL) {
  35. if (!key) {
  36. zend_string_release(lc_name);
  37. }
  38. return NULL;
  39. }
  41. // 5. 调用autoload_func
  42. ZVAL_STR_COPY(&fcall_info.function_name, EG(autoload_func)->common.function_name);
  43. fcall_info.symbol_table = NULL;
  45. zend_exception_save();
  46. if ((zend_call_function(&fcall_info, &fcall_cache) == SUCCESS) && !EG(exception)) {
  47. ce = zend_hash_find_ptr(EG(class_table), lc_name);
  48. }
  49. zend_exception_restore();
  51. if (!key) {
  52. zend_string_release(lc_name);
  53. }
  54. return ce;
  55. }
  1. lc_name转化成小写（这说明PHP中类名字不区分大小写）
  2. 然后在EG(class_table)找，如果找到，直接返回（我们自己注册的类，扩展注册的类都是这样找到的）
  3. 然后查看EG(autoload_func) ，如果没有则将 __autoload 注册上（值得注意的是，如果注册了EG(autoload_func)，则不会走__autoload）
  4. 通过EG(in_autoload)判断是否递归加载了（EG(in_autoload)是一个栈，记载了那些类正在被autoload加载）
  5. 然后调用EG(autoload_func)，并返回类信息

SPL扩展注册

刚刚可以看到，PHP只会调用EG(autoload_func)，根本没有什么SPL的事情，那么SPL是如何让PHP调用自己的类加机制的呢？

首先，我去找SPL扩展的MINIT过程，结果发现其中并没有相关的逻辑。

出乎我的意料，这个注册过程在 spl_autoload_register 中完成：

  1. PHP_FUNCTION(spl_autoload_register)
  2. {
  3. // 已经将SPL注册到PHP了，且当前用户要注册到spl的autoload函数已经注册，则跳过
  4. if (SPL_G(autoload_functions) && zend_hash_exists(SPL_G(autoload_functions), lc_name)) {
  5. if (!Z_ISUNDEF(alfi.closure)) {
  6. Z_DELREF_P(&alfi.closure);
  7. }
  8. goto skip;
  9. }
  11. // 如果必要的话，初始化SPL_G(autoload_functions)
  12. if (!SPL_G(autoload_functions)) {
  13. ALLOC_HASHTABLE(SPL_G(autoload_functions));
  14. zend_hash_init(SPL_G(autoload_functions), 1, NULL, autoload_func_info_dtor, 0);
  15. }
  17. // 如果之前已经注册了spl_autoload，那就将spl_autoload转移到autoload_functions中
  18. spl_func_ptr = zend_hash_str_find_ptr(EG(function_table), "spl_autoload", sizeof("spl_autoload") - 1);
  19. if (EG(autoload_func) == spl_func_ptr) { /* registered already, so we insert that first */
  20. autoload_func_info spl_alfi;
  22. spl_alfi.func_ptr = spl_func_ptr;
  23. ZVAL_UNDEF(&spl_alfi.obj);
  24. ZVAL_UNDEF(&spl_alfi.closure);
  25. spl_alfi.ce = NULL;
  26. zend_hash_str_add_mem(SPL_G(autoload_functions), "spl_autoload", sizeof("spl_autoload") - 1,
  27. &spl_alfi, sizeof(autoload_func_info));
  28. if (prepend && SPL_G(autoload_functions)->nNumOfElements > 1) {
  29. /* Move the newly created element to the head of the hashtable */
  30. HT_MOVE_TAIL_TO_HEAD(SPL_G(autoload_functions));
  31. }
  32. }
  34. // 将用户要注册的函数，即lc_name，放到autoload_functions中
  35. if (zend_hash_add_mem(SPL_G(autoload_functions), lc_name, &alfi, sizeof(autoload_func_info)) == NULL) {
  36. if (obj_ptr && !(alfi.func_ptr->common.fn_flags & ZEND_ACC_STATIC)) {
  37. Z_DELREF(alfi.obj);
  38. }
  39. if (!Z_ISUNDEF(alfi.closure)) {
  40. Z_DELREF(alfi.closure);
  41. }
  42. if (UNEXPECTED(alfi.func_ptr->common.fn_flags & ZEND_ACC_CALL_VIA_TRAMPOLINE)) {
  43. zend_string_release(alfi.func_ptr->common.function_name);
  44. zend_free_trampoline(alfi.func_ptr);
  45. }
  46. }
  47. if (prepend && SPL_G(autoload_functions)->nNumOfElements > 1) {
  48. /* Move the newly created element to the head of the hashtable */
  49. HT_MOVE_TAIL_TO_HEAD(SPL_G(autoload_functions));
  50. }
  51. skip:
  52. zend_string_release(lc_name);
  53. }
  55. // 根据autoload_functions的值，决定向PHP注册spl_autoload_call还是spl_autoload
  56. if (SPL_G(autoload_functions)) {
  57. EG(autoload_func) = zend_hash_str_find_ptr(EG(function_table), "spl_autoload_call", sizeof("spl_autoload_call") - 1);
  58. } else {
  59. EG(autoload_func) = zend_hash_str_find_ptr(EG(function_table), "spl_autoload", sizeof("spl_autoload") - 1);
  60. }
  62. RETURN_TRUE;
  63. }

在composer环境下，这个函数的功能就是，将用户的autoload函数放到SPL_G(autoload_functions)中，且将spl_autoload_call注册到PHP中。

这样，PHP在找一个类的时候，就会调用spl_autoload_call了。

spl_autoload_call逻辑

spl_autoload_call 的逻辑很简单：

  1. PHP_FUNCTION(spl_autoload_call)
  2. {
  3. if (SPL_G(autoload_functions)) {
  4. HashPosition pos;
  5. zend_ulong num_idx;
  6. int l_autoload_running = SPL_G(autoload_running);
  7. SPL_G(autoload_running) = 1;
  8. lc_name = zend_string_alloc(Z_STRLEN_P(class_name), 0);
  9. zend_str_tolower_copy(ZSTR_VAL(lc_name), Z_STRVAL_P(class_name), Z_STRLEN_P(class_name));
  10. zend_hash_internal_pointer_reset_ex(SPL_G(autoload_functions), &pos);
  11. // 遍历之前注册的autoload_functions
  12. while (zend_hash_get_current_key_ex(SPL_G(autoload_functions), &func_name, &num_idx, &pos) == HASH_KEY_IS_STRING) {
  13. alfi = zend_hash_get_current_data_ptr_ex(SPL_G(autoload_functions), &pos);
  14. if (UNEXPECTED(alfi->func_ptr->common.fn_flags & ZEND_ACC_CALL_VIA_TRAMPOLINE)) {
  15. zend_function *copy = emalloc(sizeof(zend_op_array));
  17. memcpy(copy, alfi->func_ptr, sizeof(zend_op_array));
  18. copy->op_array.function_name = zend_string_copy(alfi->func_ptr->op_array.function_name);
  19. // 调用autoload_function
  20. zend_call_method(Z_ISUNDEF(alfi->obj)? NULL : &alfi->obj, alfi->ce, ©, ZSTR_VAL(func_name), ZSTR_LEN(func_name), retval, 1, class_name, NULL);
  21. } else {
  22. zend_call_method(Z_ISUNDEF(alfi->obj)? NULL : &alfi->obj, alfi->ce, &alfi->func_ptr, ZSTR_VAL(func_name), ZSTR_LEN(func_name), retval, 1, class_name, NULL);
  23. }
  24. zend_exception_save();
  25. if (retval) {
  26. zval_ptr_dtor(retval);
  27. retval = NULL;
  28. }
  29. // 如果调用结束之后，能在class_table找到类，则返回
  30. if (zend_hash_exists(EG(class_table), lc_name)) {
  31. break;
  32. }
  33. zend_hash_move_forward_ex(SPL_G(autoload_functions), &pos);
  34. }
  35. zend_exception_restore();
  36. zend_string_free(lc_name);
  37. SPL_G(autoload_running) = l_autoload_running;
  38. } else {
  39. /* do not use or overwrite &EG(autoload_func) here */
  40. zend_call_method_with_1_params(NULL, NULL, NULL, "spl_autoload", NULL, class_name);
  41. }
  42. }
  1. 判断SPL_G(autoload_functions)存在
  2. 依次调用autoload_functions
  3. 如果调用完成后，这个类存在了，那就返回

至此，SPL的部分已经讲完了。我们来看看composer做了什么。







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