Laravel的生命周期 A

世间万物皆有生命周期，当我们使用任何工具时都需要理解它的工作原理，那么用起来就会得心应手，应用开发也是如此。理解了它的原理，那么使用起来就会游刃有余。

在了解 Laravel 的生命周期前，我们先回顾一下PHP 的生命周期。

PHP 的运行模式

PHP两种运行模式是WEB模式、CLI模式。

当我们在终端敲入php这个命令的时候，使用的是CLI模式。

当使用Nginx或者别web服务器作为宿主处理一个到来的请求时,使用的是WEB模式。

PHP 的生命周期

当我们请求一个php文件时,PHP 为了完成这次请求，会发生5个阶段的生命周期切换:

• 1 模块初始化（MINIT），即调用 php.ini 中指明的扩展的初始化函数进行初始化工作，如 mysql 扩展。

• 2 请求初始化（RINIT），即初始化为执行本次脚本所需要的变量名称和变量值内容的符号表，如 $_SESSION变量。

• 3 执行该PHP脚本。

• 4 请求处理完成(Request Shutdown)，按顺序调用各个模块的 RSHUTDOWN 方法，对每个变量调用 unset 函数，如 unset $_SESSION 变量。

• 5 关闭模块(Module Shutdown) ， PHP调用每个扩展的 MSHUTDOWN 方法，这是各个模块最后一次释放内存的机会。这意味着没有下一个请求了。

WEB模式和CLI（命令行）模式很相似，区别是：

CLI 模式会在每次脚本执行经历完整的5个周期，因为你脚本执行完不会有下一个请求；

WEB模式为了应对并发，可能采用多线程，因此生命周期1和5有可能只执行一次，下次请求到来时重复2-4的生命周期，这样就节省了系统模块初始化所带来的开销。

可以看出PHP生命周期是很对称的。说了这么多，就是为了定位Laravel运行在哪里，没错，Laravel仅仅运行再 第三个阶段：

作用

理解这些，你就可以优化你的 Laravel 代码，可以更加深入的了解 Laravel 的singleton（单例）。

至少你知道了，每一次请求结束，PHP 的变量都会 unset，Laravel 的 singleton 只是在某一次请求过程中的singleton；

你在 Laravel 中的静态变量也不能在多个请求之间共享，因为每一次请求结束都会 unset。

理解这些概念，是写高质量代码的第一步，也是最关键的一步。因此记住，PHP是一种脚本语言，所有的变量只会在这一次请求中生效，下次请求之时已被重置，而不像Java静态变量拥有全局作用。

Laravel 的生命周期

概述

Laravel 的生命周期从public\index.php开始，从public\index.php结束。

请求过程

下面是 public\index.php的全部源码,更具体来说可以分为四步：

<?php
define('LARAVEL_START', microtime(true));

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

$app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';

$kernel = $app->make(Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class);

$response = $kernel->handle(
    $request = Illuminate\Http\Request::capture()
);

$response->send();

$kernel->terminate($request, $response);

以下是四步详细的解释是：composer自动加载需要的类

• 1 文件载入composer生成的自动加载设置，包括所有你 composer require的依赖。
• 2 生成容器 Container，Application实例，并向容器注册核心组件（HttpKernel，ConsoleKernel ，ExceptionHandler）（对应代码2，容器很重要，后面详细讲解）。
• 3 处理请求，生成并发送响应（对应代码3，毫不夸张的说，你99%的代码都运行在这个小小的handle 方法里面）。
• 4 请求结束，进行回调（对应代码4，还记得可终止中间件吗？没错，就是在这里回调的）。

Laravel 的请求步骤

第一步：注册加载composer自动生成的class loader
就是加载初始化第三方依赖。

第二步：生成容器 Container
并向容器注册核心组件，是从 bootstrap/app.php 脚本获取 Laravel 应用实例，

第三步：这一步是重点，处理请求，并生成发送响应。
请求被发送到 HTTP 内核或 Console 内核，这取决于进入应用的请求类型。

取决于是通过浏览器请求还是通过控制台请求。这里我们主要是通过浏览器请求。

HTTP 内核继承自 Illuminate\Foundation\Http\Kernel 类，该类定义了一个 bootstrappers 数组，这个数组中的类在请求被执行前运行，这些 bootstrappers 配置了错误处理、日志、检测应用环境以及其它在请求被处理前需要执行的任务。

protected $bootstrappers = [        

//注册系统环境配置 （.env）        

'Illuminate\Foundation\Bootstrap\DetectEnvironment',        

//注册系统配置（config）        

'Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration',        

//注册日志配置        

'Illuminate\Foundation\Bootstrap\ConfigureLogging',        

//注册异常处理        

'Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions',        

//注册服务容器的门面，Facade 是个提供从容器访问对象的类。        

'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades',        

//注册服务提供者        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders',        

//注册服务提供者 `boot`        'Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders',    ];

Laravel的生命周期 B

laravel/public/index.php

/**
 * laravel的启动时间
 */
define('LARAVEL_START', microtime(true));

/**
 * 加载项目依赖。
 * 现代PHP依赖于Composer包管理器，入口文件通过引入由Composer包管理器。
 * 自动生成的类加载程序，可以轻松注册并加载所依赖的第三方组件库。
 */
require __DIR__.'/../vendor/autoload.php';

/**
 * 创建laravel应用实例。
 */
$app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';

// 接受请求并响应
$kernel = $app->make(Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class);

$response = $kernel->handle(
    $request = Illuminate\Http\Request::capture()
);

// 结束请求，进行回调
$response->send();

// 终止程序
$kernel->terminate($request, $response);

laravel/boostrap/app.php

# 第一部分：创建应用实例
$app = new Illuminate\Foundation\Application(
    realpath(__DIR__.'/../')
);

# 第二部分：完成内核绑定
$app->singleton(
    Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class,
    App\Http\Kernel::class
);

$app->singleton(
    Illuminate\Contracts\Console\Kernel::class,
    App\Console\Kernel::class
);

$app->singleton(
    Illuminate\Contracts\Debug\ExceptionHandler::class,
    App\Exceptions\Handler::class
);

return $app;

laravel\vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\Http\Kernel.php

class Kernel implements KernelContract
{
    protected $bootstrappers = [
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadEnvironmentVariables::class, // 注册系统环境配置
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration::class,              // 注册系统配置 
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions::class,              // 注册异常注册
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades::class,                // 注册门面模式
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders::class,              // 注册服务提供者 
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders::class,                    // 注册服务提供者boot
    ];

    // 处理请求
    public function handle($request)
    {
        try {
            $request->enableHttpMethodParameterOverride();

            $response = $this->sendRequestThroughRouter($request);
        } catch (Exception $e) {
            $this->reportException($e);

            $response = $this->renderException($request, $e);
        } catch (Throwable $e) {
            $this->reportException($e = new FatalThrowableError($e));

            $response = $this->renderException($request, $e);
        }

        $this->app['events']->dispatch(
            new Events\RequestHandled($request, $response)
        );

        return $response;
    }

    protected function sendRequestThroughRouter($request)
    {
        # 一、将$request实例注册到APP容器
        $this->app->instance('request', $request);

        # 二、清除之前的$request实例缓存
        Facade::clearResolvedInstance('request');

        # 三、启动引导程序
        $this->bootstrap();

        # 四、发送请求
        return (new Pipeline($this->app)) //创建管道
                    ->send($request)      //发送请求
                    ->through($this->app->shouldSkipMiddleware() ? [] : $this->middleware)  //通过中间件
                    ->then($this->dispatchToRouter());  //分发到路由
    }

    # 启动引导程序
    public function bootstrap()
    {
        if (! $this->app->hasBeenBootstrapped()) {
            $this->app->bootstrapWith($this->bootstrappers());
        }
    }
    
    # 路由分发
    protected function dispatchToRouter()
    {
        return function ($request) {
            $this->app->instance('request', $request);

            return $this->router->dispatch($request);
        };
    }

    #  终止程序
    public function terminate($request, $response)
    {
        $this->terminateMiddleware($request, $response);

        $this->app->terminate();
    }

Laravel 服务容器模块

简介

服务容器是一个用于管理类依赖和执行依赖注入的强大工具。是整个框架的核心；

几乎所有的服务容器绑定都是在服务提供者中完成。

框架调用分析

在框架直接生成服务容器的只有一处，在bootstrap/app.php，通过require引用会返回服务容器实例。通过require引用有两处，一处是public/index.php，服务器访问的入口；另一处是tests/CreatesApplication.php，是单元测试的入口；

如果想在项目各处中调用，可以调用$app = Illuminate\Container\Container::getInstance()或者全局帮助函数app()获取服务容器实例（也就是Illuminate\Foundation/Application实例）；

Illuminate\Foundation/Application是对Illuminate\Container\Container的又一层封装；

Application初始化

那么实例化Illuminate\Foundation/Application时，做了什么呢？

第一步，设置应用的根目录，并同时注册核心目录到服务容器中；核心的目录有以下

• path：目录app的位置

• path.base：项目根目录的位置

• path.lang：目录resources/lang的位置

• path.config：目录config的位置

• path.public：目录public的位置

• path.storage：目录storage的位置

• path.database：目录database的位置

• path.resources：目录resources的位置

• path.bootstrap：目录bootstrap的位置

第二步，将当前Illuminate\Foundation/Application实例保存到$instance类变量，并同时绑定到服务容器作单例绑定，绑定名为app或Container::class；

第三步，顺序分别执行注册Illuminate\Events\EventServiceProvider、Illuminate\Log\LogServiceProvider和Illuminate\Routing\RoutingServiceProvider三个服务提供者；

注册服务提供者的顺序如下：

• 如果类变量$serviceProviders已经存在该服务提供者并且不需要强制重新注册，则返回服务提供者实例$provider；

• 未注册过当前服务提供者，则继续执行以下；

• 如果存在register方法，执行服务提供者的register方法；

• 将当前服务提供者$provider实例保存到类变量$serviceProviders数组中，同时标记类变量$loadedProviders[get_class($provider)]的值为true；

• 判断类变量$booted是否为true，如果是true，则执行服务提供者的boot方法；（类变量$booted应该是标志是否所有服务提供者均注册，框架是否启动）

第四步，注册核心类别名；
比如\Illuminate\Foundation\Application::class、\Illuminate\Contracts\Container\Container::class起别名为app；

单元测试Application的bootstrap启动分析

启动代码很简洁，

Route::get('dev', 'Dev@index');

public function index()
{
     // require 初始化分析上面已经介绍了
    $app = require base_path('bootstrap/app.php');
    $kernel = $app->make('Illuminate\Contracts\Http\Kernel');
    
    dd($kernel);
}

构造函数主要干了一件事，注册一个booted完成后的回调函数，函数执行的内容为“注册 Schedule实例到服务提供者，同时加载用户定义的Schedule任务清单”；

bootstrap方法的执行内容如下：

1. 加载Illuminate/Foundation/Console/Kernel中$bootstrappers变量数组中的类，执行它们的bootstrap方法；

2. protected $bootstrappers = [
       // 加载 .env 文件
       \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadEnvironmentVariables::class,
       // 加载 config 目录下的配置文件
       \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration::class,
       // 自定义错误报告，错误处理方法及呈现
       \Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions::class,
       // 为 config/app.php 中的 aliases 数组注册类别名
       \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades::class,
       // 在服务容器中单例绑定一个 request 对象，控制台命令会用到
       \Illuminate\Foundation\Bootstrap\SetRequestForConsole::class,
       // 注册 config\app.php 中的 providers 服务提供者
       \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders::class,
       // 项目启动，执行每个 ServiceProvider 的 boot 方法，
       \Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders::class,
   ];

3. 加载延迟的服务提供者；

Http访问Application的bootstrap启动分析

启动入口文件在public\index.php

$app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';

// 实例化 Illuminate/Foundation/Http/Kernel 对象
$kernel = $app->make(Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class);

// 中间件处理、业务逻辑处理
$response = $kernel->handle(
    // 根据 Symfony 的 request 对象封装出 Illuminate\Http\Request
    $request = Illuminate\Http\Request::capture() 
);

$response->send();

// 执行所有中间件的 terminate 方法，执行 Application 中的 terminatingCallbacks 回调函数
$kernel->terminate($request, $response);

重要的类变量数组

aliases数组

维护 类与别名 的数组；键名为 类的全限定类名，键值为 数组，每一个元素都是该类的别名；

判断指定类是否有别名：app()->isAlias($name)；

获取指定类的别名：app()->getAlias($abstract)；

abstractAliases数组

维护 类与别名 的数组；键名为 别名，键值为 类的全限定类名；

instances数组

维护 类与实例的数组；键名为 类的全限定类名，键值为该类的实例；

移除绑定类：app()->forgetInstance($abstract);

移除所有绑定类：app()->forgetInstances();

bindings数组

通过 bind 方法实现 接口类与实现的绑定；

获取bindings数组中的内容：app()->getBindings()

resolved数组

键名为 类的全限定类名，键值为布尔值类型（true表示已解析过，false表示未解析过）；

with 数组

在resolved过程中，会有一些参数；with数组就是参数栈，开始解析时将参数入栈，结束解析时参数出栈；

contextual数组

上下文绑定数组；第一维数组键名为 场合类（比如某个Controller类的类名），第二维数组键名为 抽象类（需要实现的接口类），键值为 Closure 或 某个具体类的类名；

tags数组

维护 标签与类 的数组；键名是 标签名，键值是 对应要绑定的类的名称；

如果调用tagged方法，会将键值数组中的类都make出来，并以数组形式返回；

extenders数组

在make或resolve出对象的时候，会执行

foreach ($this->getExtenders($abstract) as $extender) {    $object = $extender($object, $this);}

能对解析出来的对象进行修饰；

methodBindings数组

向容器绑定方法与及实现：app()->bindMethod($method, $callback)

判断容器内是否有指定方法的实现：app()->hasMethodBinding($method)
执行方法的实现：app()->callMethodBinding($method, $instance)或者app()->call($method)

buildStack数组

调用build方法时维护的栈，栈中存放的是当前要new的类名；

reboundCallbacks数组

当调用rebound函数时，会触发rebound中为此$abstract设置的回调函数；

注册入口：app()->rebinding($abstract, Closure $callback);

serviceProviders数组

已在系统注册的服务提供者ServiceProvider；

数组内存放的是loadedProviders键名对应类的实例；

loadedProviders数组

系统已加载的ServiceProvider的集合；键名为ServiceProvider的全限定类名，键值为布尔值（true表示已加载，false表示未加载）；

获取延迟加载对象：app()->getLoadedProviders();

deferredServices数组

有些服务提供者是会延迟加载的；这时候会将这些服务提供者声明的服务登录在deferredServices数组，键名为延迟加载对象名 ，键值为该延迟加载对象所在的ServiceProvider；

获取延迟加载对象：app()->getDeferredServices();

bootingCallbacks数组

项目启动前执行的回调函数；（项目启动是在执行\Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders::class的时候）

注册入口：app()->booting($callback);

bootedCallbacks数组

项目启动后执行的回调函数；（项目启动是在执行\Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders::class的时候）

注册入口：app()->booted($callback);

resolvingCallbacks数组

解析时回调函数集合；键名为 类名， 键值为 回调函数数组，每一个元素都是回调函数；

注册入口：app()->resolving($abstract, $callback);

afterResolvingCallbacks数组

解析后回调函数集合；键名为 类名， 键值为 回调函数数组，每一个元素都是回调函数；

注册入口：app()->afterResolving($abstract, $callback);

globalResolvingCallbacks数组

全局解析时回调函数集合；每一次resolve方法调用时都会执行的回调函数集合；

注册入口：app()->resolving($callback);

globalAfterResolvingCallbacks数组

全局解析后回调函数集合；每一次resolve方法调用后都会执行的回调函数集合；

注册入口：app()->afterResolving($callback);

terminatingCallbacks数组

系统在返回response之后，会执行terminate方法，来做应用结束前的扫尾处理；

这个数组就是执行terminate方法时会执行的回调函数集合；

注册入口：app()->terminating(Closure $callback);

常用方法的解析

bind方法

public function bind($abstract, $concrete = null, $shared = false)

第一个参数是要注册的类名或接口名，第二个参数是返回类的实例的闭包（或类的实例类名），第三个参数是否是单例；

方法内部流程：

1. unset 掉 instances 和 aliases 数组中键值为 $abstract 的元素；

2. 如果 $concrete 值为 null ，将 $abstract 赋值给 $concrete；

3. 如果 $concrete 不是 Closure 对象，则封装成闭包；

4. 将 $concrete 和 $shared 通过 compact，添加进 bindings 数组，键名为 $abstract；

5. 判断 $abstract 在 resolved 和 instances 数组中是否存在，如果存在，则执行第 6 步；

6. 触发 rebound回调函数；如果 reboundCallbacks 数组中注册以 $abstract 为键名的回调函数，则执行这些回调函数；

涉及数组：instances和aliases（unset 操作）、bindings（add 操作）

singleton方法

单例绑定；

public function singleton($abstract, $concrete = null)    $this->bind($abstract, $concrete, true);}

涉及数组：instances和aliases（unset 操作）、bindings（add 操作）

bindIf方法

单例绑定；

public function bindIf($abstract, $concrete = null, $shared = false) {
    if (! $this->bound($abstract)) {
        $this->bind($abstract, $concrete, $shared);
    }
}

涉及数组：instances和aliases（unset 操作）、bindings（add 操作）

instance方法

绑定实例；

public function instance($abstract, $instance)

方法内部流程：

1. 如果$abstract在aliases数组中存在，则从abstractAliases中所有的值数组中移除该类；

2. unset 掉 aliases 数组中键名为 $abstract的元素；

3. 赋值操作：$this->instances[$abstract] = $instance;

4. 判断 $abstract 在 resolved 和 instances 数组中是否存在，如果存在，则执行第 5 步；

5. 触发 rebound回调函数；如果 reboundCallbacks 数组中注册以 $abstract 为键名的回调函数，则执行这些回调函数；

涉及数组：instances（add 操作）、aliases 和 abstractAliases（unset 操作）

make方法

public function make($abstract) {    return $this->resolve($abstract);}

alias

给类起别名；

public function alias($abstract, $alias) {
    $this->aliases[$alias] = $abstract;
    
    $this->abstractAliases[$abstract][] = $alias;
}

涉及数组：aliases和abstractAliases（add 操作）

laravel 的源代码生命周期

第一步 Laravel 应用的所有请求入口都是 public/index.php 文件。打开 index.php 发现代码也就几行。

下面我们来讲一下每一句代码的作用是什么？

// 定义了laravel一个请求的开始时间
define('LARAVEL_START', microtime(true));

// composer自动加载机制
require __DIR__.'/../vendor/autoload.php';

// 这句话你就可以理解laravel,在最开始引入了一个ioc容器。
$app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';

// 打开__DIR__.'/../bootstrap/app.php';你会发现这段代码，绑定了Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class，
// 这个你可以理解成之前我们所说的$ioc->bind();方法。
// $app->singleton(
//     Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class,
//    App\Http\Kernel::class
// );

// 这个相当于我们创建了Kernel::class的服务提供者
$kernel = $app->make(Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class);

// 获取一个 Request ，返回一个 Response。以把该内核想象作一个代表整个应用的大黑盒子，输入 HTTP 请求，返回 HTTP 响应。
$response = $kernel->handle(
    $request = Illuminate\Http\Request::capture()
);

// 就是把我们服务器的结果返回给浏览器。
$response->send(); 

// 这个就是执行我们比较耗时的请求，
$kernel->terminate($request, $response);

走到这里你会发现，是不是在我们学会了 ioc，服务提供者理解起来就比较简单了。那 $middleware，服务提供者都是在哪个文件注册运行的呢？

打开 App\Http\Kernel::class 这个文件，你会发现定义了一堆需要加载的 $middleware。这个 kernel 的主要方法还是在他的父类里面 Illuminate\Foundation\Http\Kernel 中。

打开 Illuminate\Foundation\Http\Kernel，你会发现定义了启动时需要做的事呢？

protected $bootstrappers = [
    \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadEnvironmentVariables::class,
    \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration::class,
    \Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions::class,
    \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades::class,
    \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders::class,
    \Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders::class,
];

$bootstrappers 就定义了我们的 RegisterFacades.class,RegisterProviders.class 这两个类的意思就是要将我们在 app.config 中的 Providers,Facades 注入到我们的 Ioc 容器中。