摘要：外觀模式定義了一個(gè)高層接口，這個(gè)接口使得這一子系統(tǒng)更加容易使用。將使用者與子系統(tǒng)從直接耦合，轉(zhuǎn)變成由外觀類提供統(tǒng)一的接口給使用者使用，以降低客戶端與子系統(tǒng)之間的耦合度。接下來將深入分析外觀服務(wù)的加載過程。引導(dǎo)程序?qū)⒃谔幚碚?qǐng)求是完成引導(dǎo)啟動(dòng)。

本文首發(fā)于 深入淺出 Laravel 的 Facade 外觀系統(tǒng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

今天我們將學(xué)習(xí) Laravel 核心架構(gòu)中的另一個(gè)主題「Facade（外觀）」。

本文將從以下幾個(gè)方面出發(fā)，全面講解 Laravel 中 Facade 的運(yùn)行原理，為了便于理解后續(xù)中所有 Facade 譯作「外觀」：

簡(jiǎn)單介紹「外觀」設(shè)計(jì)模式；

Laravel「外觀」的加載原理；

Laravel「外觀」基本使用。

為子系統(tǒng)中的一組接口提供一個(gè)統(tǒng)一的入口。外觀模式定義了一個(gè)高層接口，這個(gè)接口使得這一子系統(tǒng)更加容易使用。

外觀模式是一種使用頻率非常高的結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它通過引入一個(gè)外觀角色來簡(jiǎn)化客戶端與子系統(tǒng)之間的交互，
為復(fù)雜的子系統(tǒng)調(diào)用提供一個(gè)統(tǒng)一的入口，降低子系統(tǒng)與客戶端的耦合度，且客戶端調(diào)用非常方便。 - 設(shè)計(jì)模式 Java 版

核心 就是在 客戶端（使用者） 與 子系統(tǒng)（接口或服務(wù)） 之間引入一個(gè)「外觀」角色。

將使用者與子系統(tǒng)從直接耦合，轉(zhuǎn)變成由「外觀」類提供統(tǒng)一的接口給使用者使用，以降低客戶端與子系統(tǒng)之間的耦合度。

關(guān)于「外觀模式」可以閱讀 設(shè)計(jì)模式 Java 版 - 外觀模式

Laravel 中的「外觀」組件實(shí)際上是服務(wù)容器中底層類的「靜態(tài)代理」，它將 Laravel 內(nèi)核中定義的「Contracts（在 Laravel 中又
稱為服務(wù)、契約或者通常我們所說的接口）」，以靜態(tài)可調(diào)用的方式封裝到各個(gè)「外觀」服務(wù)中供我們使用。

在講解如何使用外觀組件之前，我們依舊先去深入分析「外觀」組件是如何被 Laravel 加載到項(xiàng)目中的。這一步是
用好「外觀」組件的前提。

所有內(nèi)置的外觀組件的配置數(shù)據(jù)，同 Laravel 其它服務(wù)一樣被定義在 config/app.php 文件中。讓我們來瀏覽一下 aliases 節(jié)點(diǎn)的配置數(shù)據(jù)吧：

    ...
    "aliases" => [

        "App" => IlluminateSupportFacadesApp::class,
        "Artisan" => IlluminateSupportFacadesArtisan::class,
        ...
    ],
    ...

外觀配置定義格式遵循 「別名」：「外觀類」 的數(shù)據(jù)格式。當(dāng)一個(gè) HTTP 請(qǐng)求被接收時(shí)，將在處理請(qǐng)求階段將這些「外觀」組件加載到服務(wù)中。

接下來將深入分析外觀服務(wù)的加載過程。

「外觀」服務(wù)的加載工作由定義在 IlluminateFoundationHttpKernel 內(nèi)核中的 IlluminateFoundationBootstrapRegisterFacades::class 啟動(dòng)程序完成。

如果你已經(jīng)閱讀我的另一篇文章 深入剖析 Laravel 服務(wù)提供者實(shí)現(xiàn)原理，你應(yīng)該對(duì)引導(dǎo)程序不會(huì)太陌生。

引導(dǎo)程序?qū)⒃谔幚?HTTP 請(qǐng)求是完成引導(dǎo)啟動(dòng) bootstrap()。所以這里我們需要深入到 RegisterFacades 類的內(nèi)部去了解更多細(xì)節(jié)上的處理。

make("config")->get("app.aliases", []),
            $app->make(PackageManifest::class)->aliases()
        ))->register();
    }
}

加載外觀服務(wù)有 AliasLoader 組件完成：

首先，會(huì)從配置文件 config/app.php 中讀取所有的「外觀」服務(wù)配置 aliases；

再從清單文件中讀取別名服務(wù) $app->make(PackageManifest::class)->aliases()；

將兩個(gè)配置數(shù)組合并后注入到 AliasLoader 完成 注冊(cè)（register）。

最后我們來瞧瞧 AliasLoader 加載器是如何將所有的「外觀」服務(wù)加載到系統(tǒng)中的。

getAliases(), $aliases);

        static::$instance->setAliases($aliases);

        return static::$instance;
    }

    /**
     * Set the registered aliases. 設(shè)置需注冊(cè)別名數(shù)據(jù)。
     */
    public function setAliases(array $aliases)
    {
        $this->aliases = $aliases;
    }

    /**
     * Register the loader on the auto-loader stack. 將加載器注冊(cè)到自動(dòng)加載中。
     */
    public function register()
    {
        if (! $this->registered) {
            $this->prependToLoaderStack();

            $this->registered = true;
        }
    }

    /**
     * Prepend the load method to the auto-loader stack. 設(shè)置自動(dòng)加載方法。
     */
    protected function prependToLoaderStack()
    {
        // 將 AliasLoader 的 load 方法作為 __autoload 的實(shí)現(xiàn)
        spl_autoload_register([$this, "load"], true, true);
    }

    /**
     * Load a class alias if it is registered.從注冊(cè)過的服務(wù)中加載這個(gè)「外觀」服務(wù)。
     */
    public function load($alias)
    {
        if (static::$facadeNamespace && strpos($alias, static::$facadeNamespace) === 0) {
            $this->loadFacade($alias);

            return true;
        }

        if (isset($this->aliases[$alias])) {
            return class_alias($this->aliases[$alias], $alias);
        }
    }
}

注意 這里是知識(shí)點(diǎn)，在 AliasLoader->register() 完成「外服服務(wù)注冊(cè)」涉及 PHP 兩個(gè)知識(shí)的應(yīng)用：

PHP 內(nèi)置魔術(shù)方法 __autoload 的使用；

PHP 如何給類創(chuàng)建別名。

? 1. 外觀服務(wù)的動(dòng)態(tài)引入

我們知道 __autoload 魔術(shù)方法的作用是嘗試加載未經(jīng)定義的類，這樣當(dāng)我們使用一個(gè)未經(jīng)引入的類時(shí)，則會(huì)自動(dòng)的給我們引入這個(gè)類。

更優(yōu)的解決方案是通過 spl_autoload_register 函數(shù)，將自定義的類加載程序作為 __autoload 的實(shí)現(xiàn)，以替代默認(rèn) __autoload() 模式函數(shù)或方法的行為。

所有 prependToLoaderStack() 方法：

    /**
     * Prepend the load method to the auto-loader stack. 設(shè)置自動(dòng)加載方法。
     */
    protected function prependToLoaderStack()
    {
        // 將 AliasLoader 的 load 方法作為 __autoload 的實(shí)現(xiàn)
        spl_autoload_register([$this, "load"], true, true);
    }

就是去完成這樣的作用，將 AliasLoader->load() 方法作為自動(dòng)加載程序的實(shí)現(xiàn)，在使用「外觀」服務(wù)時(shí)動(dòng)態(tài)引入這個(gè)類。

? 2. 支持外觀服務(wù)別名

我們已經(jīng)了解到當(dāng)「外觀」服務(wù)被使用時(shí)，由 AliasLoader->load() 去自動(dòng)加載這個(gè)類。

與此同時(shí)，load 方法通過 class_alias($original, $alias) 函數(shù)完成別名注冊(cè)。

這樣，當(dāng)我們使用 App 類時(shí)實(shí)際上就是在使用 IlluminateSupportFacadesApp 類。

很完美么，我們的「狗蛋」終于與「世界上最好的語言」畫上了等號(hào)。你就是我，我就是你。

到這里其實(shí)已經(jīng)完成了「外觀」服務(wù)工作原理分析工作的 70%。

最后我們將揭開 Facade 的神秘面紗，研究一下 Laravel 是如何實(shí)現(xiàn) Facade 設(shè)計(jì)模式的。

我們拿 IlluminateSupportFacadesApp 外觀服務(wù)開刀，去解開類似 App::make() 靜態(tài)方法使用的奧秘。

深入 FacadesApp：

我們看到它的實(shí)現(xiàn)內(nèi)部僅僅定義了一個(gè) getFacadeAccessor 方法，該方法的功能是獲取已注冊(cè)組件的名稱 app;除此之外，一無所有。
看來在這里我們得不到什么有用的信息了。繼續(xù)調(diào)查基類 IlluminateSupportFacadesFacade。如果你有去通便瀏覽全部的源碼。
$method(...$args);
    }
}

你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè) Facade 基類并沒有定義類似 make 的方法，那么這里能夠靜態(tài)調(diào)用 App::make() 看來是需要從 __callStatic 著手才行。
不過在這里我們需要再次厘清一個(gè)事實(shí)：「外觀」模式的功能是什么?
將使用者與子系統(tǒng)從直接耦合，轉(zhuǎn)變成由「外觀」類提供統(tǒng)一的接口給使用者使用，以降低客戶端與子系統(tǒng)之間的耦合度。
這句話的意思就是我「外觀」啥也不提供，就是一層對(duì)服務(wù)（或者說組件或接口）的封裝，然后以統(tǒng)一的方式提供給你們外部調(diào)用。
好了現(xiàn)在我們來看看 Facade::__callStatic 是如何獲取實(shí)際的服務(wù)并調(diào)用響應(yīng)的方法的吧。

首先，通過 getFacadeRoot 靜態(tài)方法獲取實(shí)際服務(wù)的實(shí)例對(duì)象；
然后，調(diào)用實(shí)例對(duì)象的相關(guān)方法并返回處理結(jié)果。


從 getFacadeRoot 解析對(duì)象的功能中我們可以看到：它會(huì)調(diào)用實(shí)現(xiàn)「外觀」的 getFacadeAccessor 方法獲取到組件（服務(wù)或者說接口）的名稱；然后從 Laravel 服務(wù)容器 static::$app[$name]（app 是在 RegisterFacades 中注冊(cè)到「外觀」中） 中解析出相關(guān)服務(wù)。
到這里，我們就將「外觀」服務(wù)的基本工作原理給分析透徹了。
另外有關(guān)「外觀」組件的一些細(xì)枝末節(jié)，如：

在文檔「Facades Vs. 輔助函數(shù)」一節(jié)提到的測(cè)試驗(yàn)證是如何實(shí)現(xiàn)的 Cache::shouldReceive("get")；
什么是「實(shí)時(shí) Facades」。

還是需要你自行深入到 Facade 基類去一探究竟。
掃盲 ArrayAccess 接口
另外補(bǔ)充一個(gè)知識(shí)點(diǎn)就是關(guān)于 static::$app[$name] 這一句代碼。你不經(jīng)要問，這有啥好補(bǔ)充的呢，不就是一個(gè)簡(jiǎn)單獲取數(shù)據(jù)么。
獲取數(shù)據(jù)不假，簡(jiǎn)單也不假。
不過你仔細(xì)看一下，你會(huì)發(fā)現(xiàn) static::$app 靜態(tài)成員變量難道不是一個(gè) IlluminateContractsFoundationApplication 實(shí)現(xiàn)實(shí)例么，怎么可以從對(duì)象中以數(shù)組的方式獲取值呢？
這是因?yàn)槲覀兊姆?wù)容器 IlluminateContainerContainer 實(shí)現(xiàn)了 ArrayAccess 接口。
該接口的功能是提供像訪問數(shù)組一樣訪問對(duì)象的能力的接口，這樣就可以像數(shù)組一樣訪問對(duì)象訪問成員。
/**
 *@link https://github.com/laravel/framework/blob/5.6/src/Illuminate/Container/Container.php
 */
class Container implements ArrayAccess, ContainerContract
{
    /**
     * Get the value at a given offset. 獲取一個(gè)偏移位置的值，實(shí)際上從容器中解析出服務(wù)。
     */
    public function offsetGet($key)
    {
        return $this->make($key);
    }
}
Laravel「外觀」基本使用
外觀服務(wù)的一個(gè)典型使用場(chǎng)景是在定義路由時(shí)使用 Route::get("/", ...)。這樣一看似乎「Laravel 別名服務(wù)」也就不這么神秘了。