Laravel 的 Facades 实现原理

前言

在使用 Laravel 框架进行开发的时候，Facades 是一个经常能用到的模块，比如在使用缓存(Cache)、日志(Log) 等组件的时候。

use Illuminate\Support\Facades\Cache;

$name = Cache::get('name');

use use Illuminate\Support\Facades\Log;

Log::info('this is log content');

Facades 的主要优点就是不需要记住各个组件所在目录对应的的命名空间，因为 Illuminate\Support\Facades\ 这一段都是固定的，变化的只是后面的组件名称。

早在刚接触 Laravel 的时候，就对 Facades 充满了疑惑，为什么要这样用，直接用组件真正的命名空间不行吗，代码追踪过去又没有组件实现代码，只有一个静态方法 getFacadeAccessor 返回了组件的名称(cache、log)，但是在使用的时候又能调用到组件真正的方法。

class Cache extends Facade
{
    /**
     * Get the registered name of the component.
     *
     * @return string
     */
    protected static function getFacadeAccessor()
    {
        return 'cache';
    }
}

那么真相只能在父类 Facade 里面了。

但是鉴于平时工作都在搬砖，做一名快乐的 CURD Boy，秉承着实用主义及又不是不能用的理念，所以当时并没有去深究代码（实际上是因为太菜了看不懂）。

那为什么现在又开始研究怎么它实现的呢？是我变强了吗？不！是因为需要用上它了…(实用主义万岁)

当时在写一个基于 overtrue/socialite 实现的 her-cat/colourlife-oauth2 扩展包，为了兼容 Laravel 的 Facades 用法，不得不了解一下 Facades 的实现原理（其实仔细看两遍文档就能知道个大概了）。

实现原理

言归正传，就拿 Cache 来举例子，Facades\Cache 的文件内容就在上面，Cache 继承了抽象类 Facade 并实现了 getFacadeAccessor 静态方法，该方法返回了 Cache 组件（就是真正的缓存类）在 Laravel 容器中注册的名称，也就是 cache，这样我们就能从容器中取出 Cache 组件 的实例对象了，整个 Facades 实现也就是从容器中取出实例对象，让实例对象执行被调用的方法。

vendor/laravel/framework/src/Illuminate/Foundation/Application.php：

/**
 * Register the core class aliases in the container.
 *
 * @return void
 */
public function registerCoreContainerAliases()
{
    foreach ([
        // ...
        'cache' => [\Illuminate\Cache\CacheManager::class, \Illuminate\Contracts\Cache\Factory::class],
        // ...
    ] as $key => $aliases) {
        foreach ($aliases as $alias) {
            $this->alias($key, $alias);
        }
    }
}

当我们运行 Cache::get('name') 的时候，会先触发父类 Facade 的魔术方法 __callStatic，因为 Facade 并没有 get 方法。

/**
 * Handle dynamic, static calls to the object.
 *
 * @param  string  $method
 * @param  array   $args
 * @return mixed
 *
 * @throws \RuntimeException
 */
public static function __callStatic($method, $args)
{
    $instance = static::getFacadeRoot();

    if (! $instance) {
        throw new RuntimeException('A facade root has not been set.');
    }

    return $instance->$method(...$args);
}

$method 是被调用的方法的名称(这个时候的值是 get)，$args 就是参数数组（array(1) { [0]=> string(4) "name" }），通过 getFacadeRoot 方法获取到 Cache 组件 的实例对象，然后以 $args 作为参数，调用实例的 get 方法，最后返回方法执行结果。

以上就是方法就是 Facade 的实现原理了，接下来再看看 getFacadeRoot 方法。

/**
 * Get the root object behind the facade.
 *
 * @return mixed
 */
public static function getFacadeRoot()
{
    return static::resolveFacadeInstance(static::getFacadeAccessor());
}

这个方法本身没有什么代码，就是调用了 resolveFacadeInstance 方法，通过组件名称从 Laravel 容器中取出对应的实例对象，这个组件名称就是通过 Facades\Cache 类的 getFacadeAccessor 方法获取的，这里的返回值就是 cache。

接下来就到了最后一个方法：resolveFacadeInstance。

/**
 * Resolve the facade root instance from the container.
 *
 * @param  object|string  $name
 * @return mixed
 */
protected static function resolveFacadeInstance($name)
{
    if (is_object($name)) {
        return $name;
    }

    if (isset(static::$resolvedInstance[$name])) {
        return static::$resolvedInstance[$name];
    }

    if (static::$app) {
        return static::$resolvedInstance[$name] = static::$app[$name];
    }
}

此时 $name 的值是 cache。如果 $name 是一个对象的话，就直接返回 $name，$resolvedInstance 是一个用来保存已解析过的实例对象的数组，判断 $name 是否已经从 Laravel 容器中解析过，如果已经解析过就直接返回。

注意：这里是的判断是在这一次请求的生命周期内是否解析过，下次请求进来的时候还是会从 Laravel 容器中取出来。

如果 Laravel 容器如果不是空的话，就通过 $name 从 Laravel 容器中取出 Cache 组件 的实例对象，将 $name 作为 key 存入解析过的实例对象的数组中，并返回。

精简版实现及测试代码

好了，Facades 的实现代码到这里就完了，最后再附上精简版的 Facades 及测试代码。

Facade 抽象类：

namespace App\Core;

abstract class Facade
{
    /**
     * 用于存放实例对象的数组（实际上在 Laravel 中并不是数组，而是 Application 对象）
     * @var array
     */
    protected static $app = [];

    /**
     * 用于保存解析过的实例对象的数组
     *
     * @var array
     */
    protected static $resolvedInstance = [];

    /**
     * 获取 facade 绑定的实例对象
     *
     * @return mixed
     */
    public static function getFacadeRoot()
    {
        return static::resolveFacadeInstance(static::getFacadeAccessor());
    }

    /**
     * 获取组件在容器中注册的名称
     *
     * @return string
     *
     * @throws \Exception
     */
    protected static function getFacadeAccessor()
    {
        throw new \Exception('Facade does not implement getFacadeAccessor method.');
    }

    /**
     * 从容器中获取组件的实例对象
     *
     * @param  object|string  $name
     * @return mixed
     */
    protected static function resolveFacadeInstance($name)
    {
        if (is_object($name)) {
            return $name;
        }

        if (isset(static::$resolvedInstance[$name])) {
            return static::$resolvedInstance[$name];
        }

        if (static::$app) {
            return static::$resolvedInstance[$name] = static::$app[$name];
        }
    }

    /**
     * Handle dynamic, static calls to the object.
     *
     * @param  string  $method
     * @param  array   $args
     * @return mixed
     *
     * @throws \Exception
     */
    public static function __callStatic($method, $args)
    {
        $instance = static::getFacadeRoot();

        if (! $instance) {
            throw new \Exception('A facade root has not been set.');
        }

        return $instance->$method(...$args);
    }

    /**
     * 设置组件实例对象（Laravel源码并无该方法，为了演示 Facade 加上的）
     *
     * @param $name
     * @param $obj
     */
    public static function setComponentInstance($name, $obj)
    {
        self::$app[$name] = $obj;
    }
}

继承了 Facade 的类：

namespace App\Facades;

use App\Core\Facade;

/**
 * @method static mixed get($key)
 */
class Cache extends Facade
{
    public static function getFacadeAccessor()
    {
        return 'cache';
    }
}

/**
 * @method static mixed info($key)
 */
class Log extends Facade
{
    public static function getFacadeAccessor()
    {
        // 这里与上面不一样，返回的是组件的实例
        return new \App\Components\Log();
    }
}

组件的实现：

namespace App\Components;

class Cache
{
    public function get($key)
    {
        return "key:{$key}, value: her-cat";
    }
}

class Log
{
    public function info($content)
    {
        return "记录的内容:{$content}";
    }
}

测试代码：

namespace App\Test;

// 将 Cache 组件的实例对象存入 static::$app 中
\App\Core\Facade::setComponentInstance('cache', new \App\Components\Cache());

echo \App\Facades\Cache::get('name').PHP_EOL;

// Log 组件并未注册到 static::$app 中
echo \App\Facades\Log::info('哈哈哈哈').PHP_EOL;