PHP autoload机制案例详解

PHP在魔术函数__autoload()方法出现以前,如果你要在一个程序文件中实例化100个对象,那么你必须用include或者require包含进来100个类文件,或者你把这100个类定义在同一个类文件中——相信这个文件一定会非常大。但是__autoload()方法出来了,以后就不必为此大伤脑筋了,这个类会在你实例化对象之前自动加载制定的文件。

1. autoload 机制概述

在使用PHP的OO模式开发系统时,通常大家习惯上将每个类的实现都存放在一个单独的文件里,这样会很容易实现对类进行复用,同时将来维护时也很便利。这也是OO设计的基本思想之一。在PHP5之前,如果需要使用一个类,只需要直接使用include/require将其包含进来即可。下面是一个实际的例子:

/* Person.class.php */ <?php class Person { var $name, $age; function __construct ($name, $age) { $this->name = $name; $this->age = $age; } } ?> /* no_autoload.php */ <?php require_once (”Person.class.php”); $person = new Person(”Altair”, 6); var_dump ($person); ?>

在这个例子中,no-autoload.php文件需要使用Person类,它使用了require_once将其包含,然后就可以直接使用Person类来实例化一个对象。

但随着项目规模的不断扩大,使用这种方式会带来一些隐含的问题:如果一个PHP文件需要使用很多其它类,那么就需要很多的require/include语句,这样有可能会造成遗漏或者包含进不必要的类文件。如果大量的文件都需要使用其它的类,那么要保证每个文件都包含正确的类文件肯定是一个噩梦。

PHP5为这个问题提供了一个解决方案,这就是类的自动装载(autoload)机制。autoload机制可以使得PHP程序有可能在使用类时才自动包含类文件,而不是一开始就将所有的类文件include进来,这种机制也称为lazy loading

下面是使用autoload机制加载Person类的例子:

/* autoload.php */ <?php function __autoload($classname) { $classpath="./".$classname.'.class.php'; if(file_exists($classpath)) { require_once($classpath); } else { echo 'class file'.$classpath.'not found!'; } } $person = new Person(”Altair”, 6); var_dump ($person); ?>

通常PHP5在使用一个类时,如果发现这个类没有加载,就会自动运行__autoload()函数,在这个函数中我们可以加载需要使用的类。在我们这个简单的例子中,我们直接将类名加上扩展名”.class.php”构成了类文件名,然后使用require_once将其加载。从这个例子中,我们可以看出autoload至少要做三件事情,第一件事是根据类名确定类文件名,第二件事是确定类文件所在的磁盘路径(在我们的例子是最简单的情况,类与调用它们的PHP程序文件在同一个文件夹下),第三件事是将类从磁盘文件中加载到系统中。第三步最简单,只需要使用include/require即可。要实现第一步,第二步的功能,必须在开发时约定类名与磁盘文件的映射方法,只有这样我们才能根据类名找到它对应的磁盘文件。

因此,当有大量的类文件要包含的时候,我们只要确定相应的规则,然后在__autoload()函数中,将类名与实际的磁盘文件对应起来,就可以实现lazy loading的效果。从这里我们也可以看出__autoload()函数的实现中最重要的是类名与实际的磁盘文件映射规则的实现。

但现在问题来了,如果在一个系统的实现中,如果需要使用很多其它的类库,这些类库可能是由不同的开发人员编写的,其类名与实际的磁盘文件的映射规则不尽相同。这时如果要实现类库文件的自动加载,就必须在__autoload()函数中将所有的映射规则全部实现,这样的话__autoload()函数有可能会非常复杂,甚至无法实现。最后可能会导致__autoload()函数十分臃肿,这时即便能够实现,也会给将来的维护和系统效率带来很大的负面影响。在这种情况下,难道就没有更简单清晰的解决办法了吧?答案当然是:NO! 在看进一步的解决方法之前,我们先来看一下PHP中的autoload机制是如何实现的。

2. PHP 的 autoload 机制的实现

我们知道,PHP文件的执行分为两个独立的过程,第一步是将PHP文件编译成普通称之为OPCODE的字节码序列(实际上是编译成一个叫做zend_op_array的字节数组),第二步是由一个虚拟机来执行这些OPCODE。PHP的所有行为都是由这些OPCODE来实现的。因此,为了研究PHP中autoload的实现机制,我们将autoload.php文件编译成opcode,然后根据这些OPCODE来研究PHP在这过程中都做了些什么:

/* autoload.php 编译后的OPCODE列表,是使用作者开发的OPDUMP工具 * 生成的结果,可以到网站 下载该软件。 */ 1: <?php 2: // require_once (”Person.php”); 3: 4: function __autoload ($classname) { 0 NOP 0 RECV 1 5: if (!class_exists($classname)) { 1 SEND_VAR !0 2 DO_FCALL ‘class_exists' [extval:1] 3 BOOL_NOT $0 =>RES[~1] 4 JMPZ ~1, ->8 6: require_once ($classname. “.class.php”); 5 CONCAT !0, ‘.class.php' =>RES[~2] 6 INCLUDE_OR_EVAL ~2, REQUIRE_ONCE 7: } 7 JMP ->8 8: } 8 RETURN null 9: 10: $p = new Person('Fred', 35); 1 FETCH_CLASS ‘Person' =>RES[:0] 2 NEW :0 =>RES[$1] 3 SEND_VAL ‘Fred' 4 SEND_VAL 35 5 DO_FCALL_BY_NAME [extval:2] 6 ASSIGN !0, $1 11: 12: var_dump ($p); 7 SEND_VAR !0 8 DO_FCALL ‘var_dump' [extval:1] 13: ?>

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