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：

首先在入口文件（/public/index.php）中引入了autoload.php
```
require __DIR__.'/../vendor/autoload.php';
```

我们看看autoload.php的内容

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

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

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

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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