PHP 自5.3的版本之后，已经重焕新生，命名空间、性状（trait）、闭包、接口、PSR 规范、以及 composer 的出现已经让 PHP 变成了一门现代化的脚本语言。PHP 的生态系统也一直在演进，而 composer 的出现更是彻底的改变了以往构建 PHP 应用的方式，我们可以根据 PHP 的应用需求混合搭配最合适的 PHP 组件。当然这也得益于 PSR 规范的提出。
原文：https://segmentfault.com/a/1190000014948542
大纲：
- PHP 自动加载功能
- PSR 规范
- comoposer 的自动加载过程
- composer 源码分析
一、PHP 自动加载功能
PHP 自动加载功能的由来
在 PHP 开发过程中，如果希望从外部引入一个 Class ，通常会使用 include 和 require 方法，去把定义这个 Class 的文件包含进来。这个在小规模开发的时候，没什么大问题。但在大型的开发项目中，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， 况且 require或 incloud 的性能代价很大。
PHP5 为这个问题提供了一个解决方案，这就是 类的自动加载(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 (惰性加载)。
总结起来，自动加载功能带来了几处优点：
- 使用类之前无需
include / require- 使用类的时候才会
include / require文件，实现了lazy loading，避免了include / require多余文件。- 无需考虑引入 类的实际磁盘地址 ，实现了逻辑和实体文件的分离。
PHP 自动加载函数 __autoload()
从 PHP5 开始，当我们在使用一个类时，如果发现这个类没有加载，就会自动运行 __autoload() 函数，这个函数是我们在程序中自定义的，在这个函数中我们可以加载需要使用的类。下面是个简单的示例：
function __autoload($classname) {
require_once ($classname . ".class.php");
}
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：
- 根据类名确定类文件名；
- 确定类文件所在的磁盘路径；
- 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。
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 。
如果想详细的了解关于 autoload 自动加载的过程，可以查看手册资料：PHP autoload函数说明
__autoload() 函数存在的问题
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。
那么问题出现在哪里呢？问题出现在 __autoload() 是全局函数只能定义一次 ，不够灵活，所以所有的类名与文件名对应的逻辑规则都要在一个函数里面实现，造成这个函数的臃肿。那么如何来解决这个问题呢？答案就是使用一个 __autoload调用堆栈 ，不同的映射关系写到不同的 __autoload函数 中去，然后统一注册统一管理，这个就是 PHP5 引入的 SPL Autoload 。
SPL Autoload
SPL是 Standard PHP Library(标准PHP库)的缩写。它是 PHP5 引入的一个扩展标准库，包括 spl autoload 相关的函数以及各种数据结构和迭代器的接口或类。spl autoload 相关的函数具体可见 php中spl_autoload
<?php // __autoload 函数
//
// function __autoload($class) {
// include 'classes/' . $class . '.class.php';
// } function my_autoloader($class) {
include 'classes/' . $class . '.class.php';
} spl_autoload_register('my_autoloader'); // 定义的 autoload 函数在 class 里 // 静态方法
class MyClass {
public static function autoload($className) {
// ...
}
} spl_autoload_register(array('MyClass', 'autoload')); // 非静态方法
class MyClass {
public function autoload($className) {
// ...
}
} $instance = new MyClass();
spl_autoload_register(array($instance, 'autoload'));
spl_autoload_register() 就是我们上面所说的__autoload调用堆栈，我们可以向这个函数注册多个我们自己的 autoload() 函数，当 PHP 找不到类名时，PHP就会调用这个堆栈，然后去调用自定义的 autoload() 函数，实现自动加载功能。如果我们不向这个函数输入任何参数，那么就会默认注册 spl_autoload() 函数。
二、PSR 规范
与自动加载相关的规范是 PSR4，在说 PSR4 之前先介绍一下 PSR 标准。PSR 标准的发明和推出组织是：PHP-FIG，它的网站是：www.php-fig.org。由几位开源框架的开发者成立于 2009 年，从那开始也选取了很多其他成员进来，虽然不是 “官方” 组织，但也代表了社区中不小的一块。组织的目的在于：以最低程度的限制，来统一各个项目的编码规范，避免各家自行发展的风格阻碍了程序员开发的困扰，于是大伙发明和总结了 PSR，PSR 是 PHP Standards Recommendation 的缩写，截止到目前为止，总共有 14 套 PSR 规范，其中有 7 套PSR规范已通过表决并推出使用，分别是：
PSR-0 自动加载标准（已废弃，一些旧的第三方库还有在使用）
PSR-1 基础编码标准
PSR-2 编码风格向导
PSR-3 日志接口
PSR-4 自动加载的增强版，替换掉了 PSR-0
PSR-6 缓存接口规范
PSR-7 HTTP 消息接口规范
具体详细的规范标准可以查看PHP 标准规范
PSR4 标准
2013 年底，PHP-FIG 推出了第 5 个规范——PSR-4。
PSR-4 规范了如何指定文件路径从而自动加载类定义，同时规范了自动加载文件的位置。
1）一个完整的类名需具有以下结构：
\<命名空间>\<子命名空间>\<类名>
- 完整的类名必须要有一个*命名空间，被称为 "vendor namespace"；
- 完整的类名可以有一个或多个子命名空间；
- 完整的类名必须有一个最终的类名；
- 完整的类名中任意一部分中的下滑线都是没有特殊含义的；
- 完整的类名可以由任意大小写字母组成；
- 所有类名都必须是大小写敏感的。
2）根据完整的类名载入相应的文件
- 完整的类名中，去掉最前面的命名空间分隔符，前面连续的一个或多个命名空间和子命名空间，作为「命名空间前缀」，其必须与至少一个「文件基目录」相对应；
- 紧接命名空间前缀后的子命名空间 必须 与相应的「文件基目录」相匹配，其中的命名空间分隔符将作为目录分隔符。
- 末尾的类名必须与对应的以 .php 为后缀的文件同名。
- 自动加载器（autoloader）的实现一定不可抛出异常、一定不可触发任一级别的错误信息以及不应该有返回值。
3) 例子
PSR-4风格
类名：ZendAbc
命名空间前缀：Zend
文件基目录：/usr/includes/Zend/
文件路径：/usr/includes/Zend/Abc.php类名：SymfonyCoreRequest
命名空间前缀：SymfonyCore
文件基目录：./vendor/Symfony/Core/
文件路径：./vendor/Symfony/Core/Request.php
目录结构
-vendor/
| -vendor_name/
| | -package_name/
| | | -src/
| | | | -ClassName.php # Vendor_Name\Package_Name\ClassName
| | | -tests/
| | | | -ClassNameTest.php # Vendor_Name\Package_Name\ClassNameTest
三、Composer自动加载过程
Composer 做了哪些事情
- 你有一个项目依赖于若干个库。
- 其中一些库依赖于其他库。
- 你声明你所依赖的东西。
- Composer 会找出哪个版本的包需要安装，并安装它们（将它们下载到你的项目中）。
例如，你正在创建一个项目，需要做一些单元测试。你决定使用 phpunit 。为了将它添加到你的项目中，你所需要做的就是在 composer.json 文件里描述项目的依赖关系。
{
"require": {
"phpunit/phpunit":"~6.0",
}
}
然后在 composer require 之后我们只要在项目里面直接 use phpunit 的类即可使用。
执行 composer require 时发生了什么
- composer 会找到符合 PR4 规范的第三方库的源
- 将其加载到 vendor 目录下
- 初始化*域名的映射并写入到指定的文件里
（如：'PHPUnit\\Framework\\Assert' => __DIR__ . '/..' . '/phpunit/phpunit/src/Framework/Assert.php'）
- 写好一个 autoload 函数，并且注册到 spl_autoload_register()里
题外话：现在很多框架都已经帮我们写好了*域名映射了，我们只需要在框架里面新建文件，在新建的文件中写好命名空间，就可以在任何地方 use 我们的命名空间了。
四、Composer 源码分析
下面我们通过对源码的分析来看看 composer 是如何实现 PSR4标准 的自动加载功能。
很多框架在初始化的时候都会引入 composer 来协助自动加载的，以 Laravel 为例，它入口文件 index.php 第一句就是利用 composer 来实现自动加载功能。
启动
<?php
define('LARAVEL_START', microtime(true)); require __DIR__ . '/../vendor/autoload.php';
去 vendor 目录下的 autoload.php ：
<?php
require_once __DIR__ . '/composer' . '/autoload_real.php'; return ComposerAutoloaderInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::getLoader();
这里就是 Composer 真正开始的地方了
Composer自动加载文件
首先，我们先大致了解一下Composer自动加载所用到的源文件。
autoload_real.php: 自动加载功能的引导类。
- composer 加载类的初始化
(*命名空间与文件路径映射初始化)和注册(spl_autoload_register())。ClassLoader.php : composer 加载类。
- composer 自动加载功能的核心类。
autoload_static.php : *命名空间初始化类，
- 用于给核心类初始化*命名空间。
autoload_classmap.php : 自动加载的最简单形式，
- 有完整的命名空间和文件目录的映射；
autoload_files.php : 用于加载全局函数的文件，
- 存放各个全局函数所在的文件路径名；
autoload_namespaces.php : 符合 PSR0 标准的自动加载文件，
- 存放着*命名空间与文件的映射；
autoload_psr4.php : 符合 PSR4 标准的自动加载文件，
- 存放着*命名空间与文件的映射；
autoload_real 引导类
在 vendor 目录下的 autoload.php 文件中我们可以看出，程序主要调用了引导类的静态方法 getLoader() ，我们接着看看这个函数。
spl_autoload_register(
array('ComposerAutoloaderInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29', 'loadClassLoader'), true, true
); self::$loader = $loader = new \Composer\Autoload\ClassLoader(); spl_autoload_unregister(
array('ComposerAutoloaderInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29', 'loadClassLoader')
); $useStaticLoader = PHP_VERSION_ID >= 50600 && !defined('HHVM_VERSION'); if ($useStaticLoader) {
require_once __DIR__ . '/autoload_static.php'; call_user_func(
\Composer\Autoload\ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::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);
}
} /***********************注册自动加载核心类对象********************/
$loader->register(true); /***********************自动加载全局函数********************/
if ($useStaticLoader) {
$includeFiles = Composer\Autoload\ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$files;
} else {
$includeFiles = require __DIR__ . '/autoload_files.php';
} foreach ($includeFiles as $fileIdentifier => $file) {
composerRequire7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29($fileIdentifier, $file);
} return $loader;
}
我把自动加载引导类分为 5 个部分。
第一部分——单例
第一部分很简单，就是个最经典的单例模式，自动加载类只能有一个。
if (null !== self::$loader) {
return self::$loader;
}
第二部分——构造ClassLoader核心类
第二部分 new 一个自动加载的核心类对象。
/***********************获得自动加载核心类对象********************/
spl_autoload_register(
array('ComposerAutoloaderInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29', 'loadClassLoader'), true, true
); self::$loader = $loader = new \Composer\Autoload\ClassLoader(); spl_autoload_unregister(
array('ComposerAutoloaderInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29', 'loadClassLoader')
);
loadClassLoader()函数：
public static function loadClassLoader($class)
{
if ('Composer\Autoload\ClassLoader' === $class) {
require __DIR__ . '/ClassLoader.php';
}
}
从程序里面我们可以看出，composer 先向 PHP 自动加载机制注册了一个函数，这个函数 require 了 ClassLoader 文件。成功 new 出该文件中核心类 ClassLoader() 后，又销毁了该函数。
第三部分 —— 初始化核心类对象
/***********************初始化自动加载核心类对象********************/
$useStaticLoader = PHP_VERSION_ID >= 50600 && !defined('HHVM_VERSION');
if ($useStaticLoader) {
require_once __DIR__ . '/autoload_static.php'; call_user_func(
\Composer\Autoload\ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::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);
}
}
这一部分就是对自动加载类的初始化，主要是给自动加载核心类初始化*命名空间映射。
初始化的方法有两种：
1. 使用 autoload_static 进行静态初始化；
2. 调用核心类接口初始化。
autoload_static 静态初始化 ( PHP >= 5.6 )
静态初始化只支持 PHP5.6 以上版本并且不支持 HHVM 虚拟机。我们深入 autoload_static.php 这个文件发现这个文件定义了一个用于静态初始化的类，名字叫 ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29，仍然为了避免冲突而加了 hash 值。这个类很简单：
class ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29{
public static $files = array(...);
public static $prefixLengthsPsr4 = array(...);
public static $prefixDirsPsr4 = array(...);
public static $prefixesPsr0 = array(...);
public static $classMap = array (...);
public static function getInitializer(ClassLoader $loader)
{
return \Closure::bind(function () use ($loader) {
$loader->prefixLengthsPsr4
= ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$prefixLengthsPsr4;
$loader->prefixDirsPsr4
= ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$prefixDirsPsr4;
$loader->prefixesPsr0
= ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$prefixesPsr0;
$loader->classMap
= ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$classMap;
}, null, ClassLoader::class);
}
这个静态初始化类的核心就是 getInitializer() 函数，它将自己类中的*命名空间映射给了 ClassLoader 类。值得注意的是这个函数返回的是一个匿名函数，为什么呢？原因就是 ClassLoader类 中的 prefixLengthsPsr4 、prefixDirsPsr4等等变量都是 private的。利用匿名函数的绑定功能就可以将这些 private 变量赋给 ClassLoader 类 里的成员变量。
关于匿名函数的绑定功能。
接下来就是命名空间初始化的关键了。
classMap（命名空间映射）
public static $classMap = array (
'App\\Console\\Kernel'
=> __DIR__ . '/../..' . '/app/Console/Kernel.php', 'App\\Exceptions\\Handler'
=> __DIR__ . '/../..' . '/app/Exceptions/Handler.php', 'App\\Http\\Controllers\\Auth\\ForgotPasswordController'
=> __DIR__ . '/../..' . '/app/Http/Controllers/Auth/ForgotPasswordController.php', 'App\\Http\\Controllers\\Auth\\LoginController'
=> __DIR__ . '/../..' . '/app/Http/Controllers/Auth/LoginController.php', 'App\\Http\\Controllers\\Auth\\RegisterController'
=> __DIR__ . '/../..' . '/app/Http/Controllers/Auth/RegisterController.php',
...)
直接命名空间全名与目录的映射，简单粗暴，也导致这个数组相当的大。
PSR4 标准*命名空间映射数组：
public static $prefixLengthsPsr4 = array(
'p' => array (
'phpDocumentor\\Reflection\\' => 25,
),
'S' => array (
'Symfony\\Polyfill\\Mbstring\\' => 26,
'Symfony\\Component\\Yaml\\' => 23,
'Symfony\\Component\\VarDumper\\' => 28,
...
),
...); public static $prefixDirsPsr4 = array (
'phpDocumentor\\Reflection\\' => array (
0 => __DIR__ . '/..' . '/phpdocumentor/reflection-common/src',
1 => __DIR__ . '/..' . '/phpdocumentor/type-resolver/src',
2 => __DIR__ . '/..' . '/phpdocumentor/reflection-docblock/src',
),
'Symfony\\Polyfill\\Mbstring\\' => array (
0 => __DIR__ . '/..' . '/symfony/polyfill-mbstring',
),
'Symfony\\Component\\Yaml\\' => array (
0 => __DIR__ . '/..' . '/symfony/yaml',
),
...)
PSR4 标准*命名空间映射用了两个数组，第一个是用命名空间第一个字母作为前缀索引，然后是 *命名空间，但是最终并不是文件路径，而是 *命名空间的长度。为什么呢？
因为 PSR4 标准是用*命名空间目录替换*命名空间，所以获得*命名空间的长度很重要。
具体说明这些数组的作用：
假如我们找 Symfony\Polyfill\Mbstring\example 这个命名空间，通过前缀索引和字符串匹配我们得到了
'Symfony\\Polyfill\\Mbstring\\' => 26,
这条记录，键是*命名空间，值是命名空间的长度。拿到*命名空间后去 $prefixDirsPsr4数组 获取它的映射目录数组：(注意映射目录可能不止一条)
'Symfony\\Polyfill\\Mbstring\\' => array (
0 => __DIR__ . '/..' . '/symfony/polyfill-mbstring',
)
然后我们就可以将命名空间 Symfony\\Polyfill\\Mbstring\\example 前26个字符替换成目录 __DIR__ . '/..' . '/symfony/polyfill-mbstring ，我们就得到了__DIR__ . '/..' . '/symfony/polyfill-mbstring/example.php，先验证磁盘上这个文件是否存在，如果不存在接着遍历。如果遍历后没有找到，则加载失败。
ClassLoader 接口初始化（ PHP < 5.6 ）
如果PHP版本低于 5.6 或者使用 HHVM 虚拟机环境，那么就要使用核心类的接口进行初始化。
// PSR0 标准
$map = require __DIR__ . '/autoload_namespaces.php';
foreach ($map as $namespace => $path) {
$loader->set($namespace, $path);
} // PSR4 标准
$map = require __DIR__ . '/autoload_psr4.php';
foreach ($map as $namespace => $path) {
$loader->setPsr4($namespace, $path);
} $classMap = require __DIR__ . '/autoload_classmap.php';
if ($classMap) {
$loader->addClassMap($classMap);
}
PSR4 标准的映射
autoload_psr4.php 的*命名空间映射
return array(
'XdgBaseDir\\'
=> array($vendorDir . '/dnoegel/php-xdg-base-dir/src'), 'Webmozart\\Assert\\'
=> array($vendorDir . '/webmozart/assert/src'), 'TijsVerkoyen\\CssToInlineStyles\\'
=> array($vendorDir . '/tijsverkoyen/css-to-inline-styles/src'), 'Tests\\'
=> array($baseDir . '/tests'), 'Symfony\\Polyfill\\Mbstring\\'
=> array($vendorDir . '/symfony/polyfill-mbstring'),
...
)
PSR4 标准的初始化接口:
public function setPsr4($prefix, $paths)
{
if (!$prefix) {
$this->fallbackDirsPsr4 = (array) $paths;
} else {
$length = strlen($prefix);
if ('\\' !== $prefix[$length - 1]) {
throw new \InvalidArgumentException(
"A non-empty PSR-4 prefix must end with a namespace separator."
);
}
$this->prefixLengthsPsr4[$prefix[0]][$prefix] = $length;
$this->prefixDirsPsr4[$prefix] = (array) $paths;
}
}
总结下上面的*命名空间映射过程：
( 前缀 -> *命名空间，*命名空间 -> *命名空间长度 )
( *命名空间 -> 目录 )
这两个映射数组。具体形式也可以查看下面的 autoload_static 的 $prefixLengthsPsr4 、 $prefixDirsPsr4 。
命名空间映射
autoload_classmap文件：
public static $classMap = array (
'App\\Console\\Kernel'
=> __DIR__ . '/../..' . '/app/Console/Kernel.php', 'App\\Exceptions\\Handler'
=> __DIR__ . '/../..' . '/app/Exceptions/Handler.php',
...
)
addClassMap 方法:
public function addClassMap(array $classMap)
{
if ($this->classMap) {
$this->classMap = array_merge($this->classMap, $classMap);
} else {
$this->classMap = $classMap;
}
}
自动加载核心类 ClassLoader 的静态初始化到这里就完成了！
其实说是5部分，真正重要的就两部分——初始化与注册。初始化负责顶层命名空间的目录映射，注册负责实现顶层以下的命名空间映射规则。
第四部分 —— 注册
讲完了 Composer 自动加载功能的启动与初始化，经过启动与初始化，自动加载核心类对象已经获得了*命名空间与相应目录的映射，也就是说，如果有命名空间 'App\Console\Kernel，我们已经可以找到它对应的类文件所在位置。那么，它是什么时候被触发去找的呢？
这就是 composer 自动加载的核心了，我们先回顾一下自动加载引导类：
public static function getLoader()
{
/***************************经典单例模式********************/
if (null !== self::$loader) {
return self::$loader;
} /***********************获得自动加载核心类对象********************/
spl_autoload_register(array('ComposerAutoloaderInit
7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29', 'loadClassLoader'), true, true); self::$loader = $loader = new \Composer\Autoload\ClassLoader(); spl_autoload_unregister(array('ComposerAutoloaderInit
7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29', 'loadClassLoader')); /***********************初始化自动加载核心类对象********************/
$useStaticLoader = PHP_VERSION_ID >= 50600 &&
!defined('HHVM_VERSION'); if ($useStaticLoader) {
require_once __DIR__ . '/autoload_static.php'; call_user_func(\Composer\Autoload\ComposerStaticInit
7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::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);
}
} /***********************注册自动加载核心类对象********************/
$loader->register(true); /***********************自动加载全局函数********************/
if ($useStaticLoader) {
$includeFiles = Composer\Autoload\ComposerStaticInit
7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$files;
} else {
$includeFiles = require __DIR__ . '/autoload_files.php';
} foreach ($includeFiles as $fileIdentifier => $file) {
composerRequire
7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29($fileIdentifier, $file);
} return $loader;
}
现在我们开始引导类的第四部分：注册自动加载核心类对象。我们来看看核心类的 register() 函数：
public function register($prepend = false)
{
spl_autoload_register(array($this, 'loadClass'), true, $prepend);
}
其实奥秘都在自动加载核心类 ClassLoader 的 loadClass() 函数上：
public function loadClass($class)
{
if ($file = $this->findFile($class)) {
includeFile($file); return true;
}
}
这个函数负责按照 PSR 标准将顶层命名空间以下的内容转为对应的目录，也就是上面所说的将 'App\Console\Kernel 中' Console\Kernel 这一段转为目录，至于怎么转的在下面 “运行”的部分讲。核心类 ClassLoader 将 loadClass() 函数注册到PHP SPL中的 spl_autoload_register() 里面去。这样，每当PHP遇到一个不认识的命名空间的时候，PHP会自动调用注册到 spl_autoload_register 里面的 loadClass() 函数，然后找到命名空间对应的文件。
全局函数的自动加载
Composer 不止可以自动加载命名空间，还可以加载全局函数。怎么实现的呢？把全局函数写到特定的文件里面去，在程序运行前挨个 require就行了。这个就是 composer 自动加载的第五步，加载全局函数。
if ($useStaticLoader) {
$includeFiles = Composer\Autoload\ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$files;
} else {
$includeFiles = require __DIR__ . '/autoload_files.php';
}
foreach ($includeFiles as $fileIdentifier => $file) {
composerRequire7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29($fileIdentifier, $file);
}
跟核心类的初始化一样，全局函数自动加载也分为两种：静态初始化和普通初始化，静态加载只支持PHP5.6以上并且不支持HHVM。
静态初始化：
ComposerStaticInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29::$files：
public static $files = array (
'0e6d7bf4a5811bfa5cf40c5ccd6fae6a' => __DIR__ . '/..' . '/symfony/polyfill-mbstring/bootstrap.php',
'667aeda72477189d0494fecd327c3641' => __DIR__ . '/..' . '/symfony/var-dumper/Resources/functions/dump.php',
...
);
普通初始化
autoload_files:
$vendorDir = dirname(dirname(__FILE__));
$baseDir = dirname($vendorDir); return array(
'0e6d7bf4a5811bfa5cf40c5ccd6fae6a' => $vendorDir . '/symfony/polyfill-mbstring/bootstrap.php',
'667aeda72477189d0494fecd327c3641' => $vendorDir . '/symfony/var-dumper/Resources/functions/dump.php',
....
);
其实跟静态初始化区别不大。
加载全局函数
class ComposerAutoloaderInit7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29{
public static function getLoader(){
...
foreach ($includeFiles as $fileIdentifier => $file) {
composerRequire7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29($fileIdentifier, $file);
}
...
}
}
function composerRequire7b790917ce8899df9af8ed53631a1c29($fileIdentifier, $file)
{
if (empty(\$GLOBALS['__composer_autoload_files'][\$fileIdentifier])) {
require $file;
$GLOBALS['__composer_autoload_files'][$fileIdentifier] = true;
}
}
第五部分 —— 运行
到这里，终于来到了核心的核心—— composer 自动加载的真相，命名空间如何通过 composer 转为对应目录文件的奥秘就在这一章。
前面说过，ClassLoader 的 register() 函数将 loadClass() 函数注册到 PHP 的 SPL 函数堆栈中，每当 PHP 遇到不认识的命名空间时就会调用函数堆栈的每个函数，直到加载命名空间成功。所以 loadClass() 函数就是自动加载的关键了。
看下 loadClass() 函数:
public function loadClass($class)
{
if ($file = $this->findFile($class)) {
includeFile($file); return true;
}
} public function findFile($class)
{
// work around for PHP 5.3.0 - 5.3.2 https://bugs.php.net/50731
if ('\\' == $class[0]) {
$class = substr($class, 1);
} // class map lookup
if (isset($this->classMap[$class])) {
return $this->classMap[$class];
}
if ($this->classMapAuthoritative) {
return false;
} $file = $this->findFileWithExtension($class, '.php'); // Search for Hack files if we are running on HHVM
if ($file === null && defined('HHVM_VERSION')) {
$file = $this->findFileWithExtension($class, '.hh');
} if ($file === null) {
// Remember that this class does not exist.
return $this->classMap[$class] = false;
} return $file;
}
我们看到 loadClass() ，主要调用 findFile() 函数。findFile() 在解析命名空间的时候主要分为两部分：classMap 和 findFileWithExtension() 函数。classMap 很简单，直接看命名空间是否在映射数组中即可。麻烦的是 findFileWithExtension() 函数，这个函数包含了 PSR0 和 PSR4 标准的实现。还有个值得我们注意的是查找路径成功后 includeFile() 仍然是外面的函数，并不是 ClassLoader 的成员函数，原理跟上面一样，防止有用户写 $this 或 self。还有就是如果命名空间是以\开头的，要去掉\然后再匹配。
看下 findFileWithExtension 函数：
private function findFileWithExtension($class, $ext)
{
// PSR-4 lookup
$logicalPathPsr4 = strtr($class, '\\', DIRECTORY_SEPARATOR) . $ext; $first = $class[0];
if (isset($this->prefixLengthsPsr4[$first])) {
foreach ($this->prefixLengthsPsr4[$first] as $prefix => $length) {
if (0 === strpos($class, $prefix)) {
foreach ($this->prefixDirsPsr4[$prefix] as $dir) {
if (file_exists($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . substr($logicalPathPsr4, $length))) {
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;
}
}
最后小结
我们通过举例来说下上面代码的流程：
如果我们在代码中写下 new phpDocumentor\Reflection\Element()，PHP 会通过 SPL_autoload_register 调用 loadClass -> findFile -> findFileWithExtension。步骤如下：
- 将 \ 转为文件分隔符/，加上后缀php，变成 $logicalPathPsr4, 即 phpDocumentor/Reflection//Element.php;
- 利用命名空间第一个字母p作为前缀索引搜索 prefixLengthsPsr4 数组，查到下面这个数组：
p' =>
array (
'phpDocumentor\\Reflection\\' => 25,
'phpDocumentor\\Fake\\' => 19,
)
- 遍历这个数组，得到两个顶层命名空间 phpDocumentor\Reflection\ 和 phpDocumentor\Fake\
- 在这个数组中查找 phpDocumentor\Reflection\Element，找出 phpDocumentor\Reflection\ 这个顶层命名空间并且长度为25。
- 在prefixDirsPsr4 映射数组中得到phpDocumentor\Reflection\ 的目录映射为：
'phpDocumentor\\Reflection\\' =>
array (
0 => __DIR__ . '/..' . '/phpdocumentor/reflection-common/src',
1 => __DIR__ . '/..' . '/phpdocumentor/type-resolver/src',
2 => __DIR__ . '/..' . '/phpdocumentor/reflection-docblock/src',
),
- 遍历这个映射数组，得到三个目录映射；
- 查看 “目录+文件分隔符//+substr($logicalPathPsr4, $length)”文件是否存在，存在即返回。这里就是
'__DIR__/../phpdocumentor/reflection-common/src + substr(phpDocumentor/Reflection/Element.php,25)'- 如果失败，则利用 fallbackDirsPsr4 数组里面的目录继续判断是否存在文件