Yii的类自动加载机制

在Yii中,所有类、接口、Traits都可以使用类的自动加载机制实现在调用前自动加载。Yii借助了PHP的类自动加载机制高效实现了类的定位、导入,这一机制兼容 PSR-4 的标准。在Yii中,类仅在调用时才会被加载,特别是核心类,其定位非常快,这也是Yii高效高性能的一个重要体现。

自动加载机制的实现

Yii的类自动加载,依赖于PHP的 spl_autoload_register() , 注册一个自己的自动加载函数(autoloader),并插入到自动加载函数栈的最前面,确保Yii的autoloader会被最先调用。

类自动加载的这个机制的引入要从入口文件 index.php 开始说起:

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<?php
defined('YII_DEBUG') or define('YII_DEBUG', false);
defined('YII_ENV') or define('YII_ENV', 'prod');

// 这个是第三方的autoloader
require(__DIR__ . '/../../vendor/autoload.php');

// 这个是Yii的Autoloader,放在最后面,确保其插入的autoloader会放在最前面
require(__DIR__ . '/../../vendor/yiisoft/yii2/Yii.php');
// 后面不应再有autoloader了

require(__DIR__ . '/../../common/config/aliases.php');

$config = yii\helpers\ArrayHelper::merge(
    require(__DIR__ . '/../../common/config/main.php'),
    require(__DIR__ . '/../../common/config/main-local.php'),
    require(__DIR__ . '/../config/main.php'),
    require(__DIR__ . '/../config/main-local.php')
);

$application = new yii\web\Application($config);
$application->run();

这个文件主要看点在于第三方autoloader与Yii 实现的autoloader的顺序。不管第三方的代码是如何使用 spl_autoload_register() 来注册自己的autoloader的,只要Yii 的代码在最后面,就可以确保其可以将自己的autoloader插入到整个autoloder 栈的最前面,从而在需要时最先被调用。

接下来,看看Yii是如何调用 spl_autoload_register() 注册autoloader的, 这要看 Yii.php 里发生了些什么:

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<?php
require(__DIR__ . '/BaseYii.php');
class Yii extends \yii\BaseYii
{
}

// 重点看这个 spl_autoload_register
spl_autoload_register(['Yii', 'autoload'], true, true);

// 下面的语句读取了一个映射表
Yii::$classMap = include(__DIR__ . '/classes.php');

Yii::$container = new yii\di\Container;

这段代码,调用了 spl_autoload_register(['Yii', 'autoload', true, true]) ,将 Yii::autoload() 作为autoloader插入到栈的最前面了。并将 classes.php 读取到 Yii::$classMap 中,保存了一个映射表。

在上面的代码中,Yii类是里面没有任何代码,并未对 BaseYii::autoload() 进行重载,所以,这个 spl_autoload_register() 实际上将 BaseYii::autoload() 注册为autoloader。如果,你要实现自己的autoloader,可以在 Yii 类的代码中,对 autoload() 进行重载。

在调用 spl_autoload_register() 进行autoloader注册之后,Yii将 calsses.php 这个文件作为一个映射表保存到 Yii::$classMap 当中。这个映射表,保存了一系列的类名与其所在PHP文件的映射关系,比如:

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return [
  'yii\base\Action' => YII2_PATH . '/base/Action.php',
  'yii\base\ActionEvent' => YII2_PATH . '/base/ActionEvent.php',

  ... ...

  'yii\widgets\PjaxAsset' => YII2_PATH . '/widgets/PjaxAsset.php',
  'yii\widgets\Spaceless' => YII2_PATH . '/widgets/Spaceless.php',
];

这个映射表以类名为键,以实际类文件为值,Yii所有的核心类都已经写入到这个 classes.php 文件中,所以,核心类的加载是最便捷,最快的。现在,来看看这个关键先生 BaseYii::autoload()

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public static function autoload($className)
{
    if (isset(static::$classMap[$className])) {
        $classFile = static::$classMap[$className];
        if ($classFile[0] === '@') {
            $classFile = static::getAlias($classFile);
        }
    } elseif (strpos($className, '\\') !== false) {
        $classFile = static::getAlias('@' . str_replace('\\', '/',
            $className) . '.php', false);
        if ($classFile === false || !is_file($classFile)) {
            return;
        }
    } else {
        return;
    }

    include($classFile);

    if (YII_DEBUG && !class_exists($className, false) &&
        !interface_exists($className, false) && !trait_exists($className,
        false)) {
        throw new UnknownClassException(
        "Unable to find '$className' in file: $classFile. Namespace missing?");
    }
}

从这段代码来看Yii类自动加载机制的运作原理:

  • 检查 $classMap[$className] 看看是否在映射表中已经有拟加载类的位置信息;

  • 如果有,再看看这个位置信息是不是一个路径别名,即是不是以 @ 打头, 是的话,将路径别名解析成实际路径。 如果映射表中的位置信息并非一个路径别名,那么将这个路径作为类文件的所在位置。 类文件的完整路径保存在 $classFile

  • 如果 $classMap[$className] 没有该类的信息, 那么,看看这个类名中是否含有 \ , 如果没有,说明这是一个不符合规范要求的类名,autoloader直接返回。 PHP会尝试使用其他已经注册的autoloader进行加载。 如果有 \ ,认为这个类名符合规范,将其转换成路径形式。 即所有的 \/ 替换,并加上 .php 的后缀。

  • 将替换后的类名,加上 @ 前缀,作为一个路径别名,进行解析。 从别名的解析过程我们知道,如果根别名不存在,将会抛出异常。 所以,类的命名,必须以有效的根别名打头:

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    // 有效的类名,因为@yii是一个已经预定义好的别名
    use yii\base\Application;
    
    // 无效的类名,因为没有 @foo 或 @foo/bar 的根别名,要提前定义好
    use foo\bar\SomeClass;
    
  • 使用PHP的 include() 将类文件加载进来,实现类的加载。

从其运作原理看,最快找到类的方式是使用映射表。 其次,Yii中所有的类名,除了符合规范外,还需要提前注册有效的根别名。

运用自动加载机制

在入口脚本中,除了Yii自己的autoloader,还有一个第三方的autoloader:

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

这个其实是Composer提供的autoloader。Yii使用Composer来作为包依赖管理器,因此,建议保留Composer的autoloader,尽管Yii的autoloader也能自动加载使用Composer安装的第三方库、扩展等,而且更为高效。但考虑到毕竟是人家安装的,人家还有一套自己专门的规则,从维护性、兼容性、扩展性来考虑,建议保留Composer的autoloader。

如果还有其他的autoloader,一定要在Yii的autoloader注册之前完成注册,以保证Yii的autoloader总是最先被调用。

如果你有自己的autoloader,也可以不安装Yii的autoloaer,只是这样未必能有Yii的高效,且还需要遵循一套类似的类命名和加载的规则。就个人的经验而言,Yii的autoloader完全够用,没必要自己重复造轮子。

至于Composer如何自动加载类文件,这里就不过多的占用篇幅了。可以看看 Composer的文档

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