深入学习 Composer 自动加载（autoload）机制
众所周知 composer 是现代 PHP 项目的基石， 与古老的 pear 不同， composer 并不是一款专注于系统级别 php 管理的包管理系统，而是基于项目的一个库管理系统。这就好比 npm install -g 和 npm install 的区别。而且最主要的是 pear 不太能跟上时代的潮流，在大家都在用 psr-* 的时候 pear 依然我行我素自成一体。 好吧，可能这是好事，但是也是坏事。好事是很多优秀的包都从 pear 发家致富，比如 PHP_CodeSniffer, PHP_Unit 等等。但是随着时代的发展，php社区也渐渐地从其他社区汲取到了一些精华，慢慢地向前发展。最近的 laravel 就是直接扔进了 composer。因为 psr-4 这个规范真是不能再爽更多。这真的是我用各种包用得最顺手的一套命名规范了。 扯远了，扯回 vendor/composer/autoload_real.php 这个核心 composer 文件。
自动加载的类型
总体来说 composer 提供了几种自动加载类型
- classmap
- psr-0
- psr-4
- files
这几种自动加载都会用到，理论上来说，项目代码用 psr-4 自动加载， helper 用 files 自动加载，development 相关用 classmap 自动加载。 psr-0 已经被抛弃了，不过有些历史遗留依然在用，所以偶尔也会看到。
classmap
这应该是最最简单的 autoload 模式了。大概的意思就是这样的：
{
"classmap": ["src/"]
}
然后 composer 在背后就会读取这个文件夹中所有的文件 然后再 vendor/composer/autoload_classmap.php 中怒将所有的 class 的 namespace + classname 生成成一个 key => value 的 php 数组
<?php
return [
'App\\Console\\Kernel' => $baseDir . '/app/Console/Kernel.php'
];
?>
然后就可以光明正大地用 spl_autoload_register 这个函数来怒做自动加载了。 好吧 上面的例子其实有点 tricky 就是上面这个 autoload 实际上是根据 prs-4 来生成出来的。不过这不重要，了解底层重要点，我们可以看到所有的所谓的 autoloading 其实可以理解为生成了这么一个 classmap，这是 composer dump-autoload -o 做的事儿。不然的话compoesr 会吭哧吭哧地去动态读取 psr-4 和 prs-0 的内容。
psr-0
现在这个标准已经过时了。当初制定这个标准的时候主要是在 php 从 5.2 刚刚跃迁到 5.3+ 有了命名空间的概念。所以这个时候 psr-0 的标准主要考虑到了 <5.2 的 php 中 类似 Acme_Util_ClassName 这样的写法。
{
"name": "acme/util",
"auto" : {
"psr-0": {
"Acme\\Util\\": "src/"
}
}
}
文档结构是这样的
vendor/
acme/
util/
composer.json
src/
Acme/
Util/
ClassName.php
ClassName.php 中是这样的
<?php
class Acme_Util_ClassName{}
?>
我们可以看到由于旧版本的 php 没有 namespace 所以必须通过 _ 将类区分开。 这样稍微有点麻烦。指向一个文件夹之后 src 还要在 src 中分成好几层文档树。这样太深了。没有办法，但是似乎想要兼容 _ 的写法仔细想想这是唯一的办法了。（psr-0 要求 autoloading 的时候将 类中的 _ 转义为 ‘'） 所以在 php5.2 版本已经彻底被抛弃的今天， FIG 就怒推出了 psr-4
psr-4
这个标准出来的时候一片喷声，大概的意思就是 FIG 都是傻逼么，刚刚出了 psr-0 然后紧跟着进推翻了自己。不过 FIG 也有自己的苦衷，帮没有 namespace 支持的 php5.2 擦了那么久的屁股，在2014年10月21日的早晨，终于丢失了睡眠。 抛弃了 psr-0 的 composer 从此变得非常清爽。 最简单来讲就是可以把 prs-4 的 namespace 直接想想成 file structure
{
"name": "acme/util",
"auto" : {
"psr-4": {
"Acme\\Util\\": "src/"
}
}
}
vendor/
acme/
util/
composer.json
src/
ClassName.php
可以看到将 Acme\Util 指向了 src 之后 psr-4 就会默认所有的 src 下面的 class 都已经有了 Acme\Util 的 基本 namespace，而 psr-4 中不会将 _ 转义成 \ 所以就没有必要有 psr-0 那么深得文档结构了。
<?php
namespace Acme\Util;
class ClassName {}
?>
file
然而这还是不够。因为可能会有一些全局的 helper function 的存在。 这个写法很简单就不多看了。
{
"files": [
"path/to/file.php"
]
}
autoload_real.php
好了看了所有的 autoload 类型那么直接怒看一发实现。 首先映入眼帘的就是一坨，我的是这样的 ComposerAutoloaderInit64c47026c93126586e44d036738c0862 为啥？ 因为这个类是全局的啊少年。 作为模块化大行其道的今天，全局的类总是有那么点奇怪。为了不让这个 autoload 的 helper 污染全局，composer 的仁兄们还是绞尽脑汁怒弄了这么一个奇怪的 hash。这直接就逼迫广大二笔程序员们不要跟这个撞衫。 好吧，接着往下看。 主要只有这么一个方法 getLoader
<?php
// autoload_real.php @generated by Composer
class ComposerAutoloaderInit64c47026c93126586e44d036738c0862
{
private static $loader;
public static function loadClassLoader($class)
{
if ('Composer\Autoload\ClassLoader' === $class) {
require __DIR__ . '/ClassLoader.php';
}
}
public static function getLoader()
{
if (null !== self::$loader) {
return self::$loader;
}
spl_autoload_register(array('ComposerAutoloaderInit64c47026c93126586e44d036738c0862', 'loadClassLoader'), true, true);
self::$loader = $loader = new \Composer\Autoload\ClassLoader();
spl_autoload_unregister(array('ComposerAutoloaderInit64c47026c93126586e44d036738c0862', 'loadClassLoader'));
$map = require __DIR__ . '/autoload_namespaces.php';
foreach ($map as $namespace => $path) {
$loader->set($namespace, $path);
}
$map = require __DIR__ . '/autoload_psr4.php';
foreach ($map as $namespace => $path) {
$loader->setPsr4($namespace, $path);
}
$classMap = require __DIR__ . '/autoload_classmap.php';
if ($classMap) {
$loader->addClassMap($classMap);
}
$loader->register(true);
$includeFiles = require __DIR__ . '/autoload_files.php';
foreach ($includeFiles as $file) {
composerRequire64c47026c93126586e44d036738c0862($file);
}
return $loader;
}
}
function composerRequire64c47026c93126586e44d036738c0862($file)
{
require $file;
}
?>
在讲什么？其实很简单。
- 找 Composer\ClassLoader 如果不存在就是生成一个实例放在
ComposerAutoloaderInit64c47026c93126586e44d036738c0862中 - 然后将 composer cli 生成的各种
autoload_psr4,autoload_classmap,autoload_namespaces(psr-0) 全都注册到 Composer\ClassLoader 中。 - 直接 require 所有在
autoload_files中的文件
其中 composerRequire64c47026c93126586e44d036738c0862 要解释下。 为什么这个不直接用 require 而是定义在了类的外边？ 调查 Composer\ClassLoader 发现了这么一个注释
Scope isolated include. Prevents access to $this/self from included files.
好吧还是怕二笔程序员犯浑。想想一下，如果有人在 autoload_files 中的文件中写了 $this 或者 self 那就屎了。所以当require 一个file的时候我们希望解释器能够成功报错。 不容易，终于快要胜利了。
为什么总是要 composer dump-autoload ?
刚开始接触用 composer 的时候一直被这个问题蛊惑。很不理解为什么总是要打这句命令才能不报错，现在终于知道根结了。
因为 database 文件夹使用 classmap 来做加载的。所以只有在打了 composer dumpautoload 之后 composer 才会更新 autoload_classmap 的内容。
怎样可以避免一直打 composer dump-autoload ?
可以怒用 psr-4 注册一个文件夹这样增减文件就不用再管了。Composer\ClassLoader会自动检查 composer.json 中注册的 psr-4 入口然后根据 psr-4 去自动查找文件。
生产环境为什么要 composer dump-atoload -o ?
因为 psr-4 自动加载会再背后跑一些逻辑。具体可以调查 Composer\ClassLoader 去看。
<?php
private function findFileWithExtension($class, $ext)
{
// PSR-4 lookup
$logicalPathPsr4 = strtr($class, '\\', DIRECTORY_SEPARATOR) . $ext;
$first = $class[0];
if (isset($this->prefixLengthsPsr4[$first])) {
foreach ($this->prefixLengthsPsr4[$first] as $prefix => $length) {
if (0 === strpos($class, $prefix)) {
foreach ($this->prefixDirsPsr4[$prefix] as $dir) {
if (is_file($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . substr($logicalPathPsr4, $length))) {
return $file;
}
}
}
}
}
// PSR-4 fallback dirs
foreach ($this->fallbackDirsPsr4 as $dir) {
if (is_file($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr4)) {
return $file;
}
}
// PSR-0 lookup
if (false !== $pos = strrpos($class, '\\')) {
// namespaced class name
$logicalPathPsr0 = substr($logicalPathPsr4, 0, $pos + 1)
. strtr(substr($logicalPathPsr4, $pos + 1), '_', DIRECTORY_SEPARATOR);
} else {
// PEAR-like class name
$logicalPathPsr0 = strtr($class, '_', DIRECTORY_SEPARATOR) . $ext;
}
if (isset($this->prefixesPsr0[$first])) {
foreach ($this->prefixesPsr0[$first] as $prefix => $dirs) {
if (0 === strpos($class, $prefix)) {
foreach ($dirs as $dir) {
if (is_file($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr0)) {
return $file;
}
}
}
}
}
// PSR-0 fallback dirs
foreach ($this->fallbackDirsPsr0 as $dir) {
if (is_file($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr0)) {
return $file;
}
}
// PSR-0 include paths.
if ($this->useIncludePath && $file = stream_resolve_include_path($logicalPathPsr0)) {
return $file;
}
}
?>
可以看到 psr-4 或者 psr-0 的自动加载都是一件很累人的事儿。基本是个 O(n2) 的复杂度。另外有一大堆 is_file 之类的 IO 操作所以性能堪忧。 所以给出的解决方案就是空间换时间。 Compsoer\ClassLoader 会优先查看 autoload_classmap 中所有生成的注册类。如果在classmap 中没有发现再 fallback 到 psr-4 然后 psr-0 所以当打了 composer dump-autoload -o 之后，composer 就会提前加载需要的类并提前返回。这样大大减少了 IO 和深层次的 loop。
声明：本文转载自http://blog.hans-lizihan.com/php/2015/06/25/php-composer-autoload.html
