composer 实现自动加载原理

简介

一般在框架中都会用到composer工具,用它来管理依赖。其中composer有类的自动加载机制，可以加载composer下载的库中的所有的类文件。那么composer的自动加载机制是怎么实现的呢？

composer 自动加载原理

以在Laravel框架中为例：

1. 首先在入口文件（/public/index.php）中引入了autoload.php

   require __DIR__.'/../vendor/autoload.php';
   

2. 我们看看autoload.php的内容

   require_once __DIR__ . '/composer/autoload_real.php';
   return ComposerAutoloaderInit1215780529014c2b50a6fca7ce889273::getLoader();
   

3. 我们再看看 autoload_real.php的内容

   <?php
   
   // autoload_real.php @generated by Composer
   
   class ComposerAutoloaderInit1215780529014c2b50a6fca7ce889273
   {
       private static $loader;
   
       public static function loadClassLoader($class)
       {
           if ('ComposerAutoloadClassLoader' === $class) {
               require __DIR__ . '/ClassLoader.php';
           }
       }
   
       public static function getLoader()
       {
           if (null !== self::$loader) {
               return self::$loader;
           }
           spl_autoload_register(array('ComposerAutoloaderInit1215780529014c2b50a6fca7ce889273', 'loadClassLoader'), true, true);
           self::$loader = $loader = new ComposerAutoloadClassLoader();
           spl_autoload_unregister(array('ComposerAutoloaderInit1215780529014c2b50a6fca7ce889273', 'loadClassLoader'));
   
           $useStaticLoader = PHP_VERSION_ID >= 50600 && !defined('HHVM_VERSION') && (!function_exists('zend_loader_file_encoded') || !zend_loader_file_encoded());
           if ($useStaticLoader) {
               require_once __DIR__ . '/autoload_static.php';
   
               call_user_func(ComposerAutoloadComposerStaticInit1215780529014c2b50a6fca7ce889273::getInitializer($loader));
           } else {
               $map = require __DIR__ . '/autoload_namespaces.php';
               foreach ($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);
   
           if ($useStaticLoader) {
               $includeFiles = ComposerAutoloadComposerStaticInit1215780529014c2b50a6fca7ce889273::$files;
           } else {
               $includeFiles = require __DIR__ . '/autoload_files.php';
           }
           foreach ($includeFiles as $fileIdentifier => $file) {
               composerRequire1215780529014c2b50a6fca7ce889273($fileIdentifier, $file);
           }
   
           return $loader;
       }
   }
   
   function composerRequire1215780529014c2b50a6fca7ce889273($fileIdentifier, $file)
   {
       if (empty($GLOBALS['__composer_autoload_files'][$fileIdentifier])) {
           require $file;
   
           $GLOBALS['__composer_autoload_files'][$fileIdentifier] = true;
       }
   }
   
   

可以看出这一段是composer自动加载的重点，首先在 autoload.php中调用ComposerAutoloaderInit1215780529014c2b50a6fca7ce889273::getLoader()方法，getLoader()首先判断当前(loader是不是null，如果不为null就直接返回，否则就初始化一个ClassLoader类给赋值给)loader，接着将autoload_namespaces.php、autoload_psr4.php、autoload_classmap.php文件中的内容加入到$loader中对应的数组中,然后给注册loadClass函数，将autoload_files.php中的所有路径所示的文件都包含进来，当在new一个类的时候如果没有找到相关的类就会触发这个loadClass函数，在loadClass()又调用了findFile()去查找相应的文件，找到相应文件后就会返回该文件，然后loadClass调用includeFile()方法将该文件include进去，否则findFile返回false，这样就完成了自动加载

4. 下面来看一下 findFile()

    public function findFile($class)
       {
           // class map lookup
           if (isset($this->classMap[$class])) {
               return $this->classMap[$class];
           }
           if ($this->classMapAuthoritative || isset($this->missingClasses[$class])) {
               return false;
           }
           if (null !== $this->apcuPrefix) {
               $file = apcu_fetch($this->apcuPrefix.$class, $hit);
               if ($hit) {
                   return $file;
               }
           }
   
           $file = $this->findFileWithExtension($class, '.php');
   
           // Search for Hack files if we are running on HHVM
           if (false === $file && defined('HHVM_VERSION')) {
               $file = $this->findFileWithExtension($class, '.hh');
           }
   
           if (null !== $this->apcuPrefix) {
               apcu_add($this->apcuPrefix.$class, $file);
           }
   
           if (false === $file) {
               // Remember that this class does not exist.
               $this->missingClasses[$class] = true;
           }
   
           return $file;
       }
   
        private function findFileWithExtension($class, $ext)
       {
           // PSR-4 lookup
           $logicalPathPsr4 = strtr($class, '\', DIRECTORY_SEPARATOR) . $ext;
   
           $first = $class[0];
           if (isset($this->prefixLengthsPsr4[$first])) {
               $subPath = $class;
               while (false !== $lastPos = strrpos($subPath, '\')) {
                   $subPath = substr($subPath, 0, $lastPos);
                   $search = $subPath.'\';
                   if (isset($this->prefixDirsPsr4[$search])) {
                       $pathEnd = DIRECTORY_SEPARATOR . substr($logicalPathPsr4, $lastPos + 1);
                       foreach ($this->prefixDirsPsr4[$search] as $dir) {
                           if (file_exists($file = $dir . $pathEnd)) {
                               return $file;
                           }
                       }
                   }
               }
           }
   
           // PSR-4 fallback dirs
           foreach ($this->fallbackDirsPsr4 as $dir) {
               if (file_exists($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 $dir) {
                           if (file_exists($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr0)) {
                               return $file;
                           }
                       }
                   }
               }
           }
   
           // PSR-0 fallback dirs
           foreach ($this->fallbackDirsPsr0 as $dir) {
               if (file_exists($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr0)) {
                   return $file;
               }
           }
   
           // PSR-0 include paths.
           if ($this->useIncludePath && $file = stream_resolve_include_path($logicalPathPsr0)) {
               return $file;
           }
   
           return false;
       }
   
   

   findFile()函数先在classMap中查找，如果找不到的话就会尝试在apcu缓存中查找，如果还是找不到的话就会调用findFileWithExtension()函数查找，如果找到了就会将该文件加到apcu缓存，如果找不到的话就会在missingClasses数组中设一个标记表示识这个类找不到

   findFileWithExtension()方法根据之前通过(loader->set()namespace, (path)和)loader->setPsr4($namespace, $path)方法设置的信息找出类文件的路径信息

5. 在上面有的地方用到了 spl_autoload_register和spl_autoload_unregister函数

   1. spl_autoload_register函数
      spl_autoload_register — 注册给定的函数作为 __autoload 的实现，

      1. bool spl_autoload_register ([ callable $autoload_function [, bool $throw = true [, bool $prepend = false ]]] )

      2. prepend
         如果是 true，spl_autoload_register() 会添加函数到队列之首，而不是队列尾部。

      3. 如果在你的程序中已经实现了__autoload()函数，它必须显式注册到__autoload()队列中。因为 spl_autoload_register()函数会将Zend Engine中的__autoload()函数取代为spl_autoload()或spl_autoload_call()
         例：

         function __autoload($name)
         {
             require 'class/'.$name.'.php';
             echo '1';
         }
         function autoload_test($name)
         {
             echo '2';
         }
         spl_autoload_register('autoload_test');
         spl_autoload_register('__autoload');
         $ca=new Ca();
         

   2. spl_autoload_unregister函数
      spl_autoload_unregister — 注销已注册的__autoload()函数，如果该函数队列处于激活状态，并且在给定函数注销后该队列变为空，则该函数队列将会变为无效。如果该函数注销后使得自动装载函数队列无效，即使存在有__autoload函数它也不会自动激活。
      1. bool spl_autoload_unregister ( mixed $autoload_function )

因本人水平有限，有些地方可能不对，欢迎留言。
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