接上一篇：40+个对初学者非常有用的PHP技巧（一）

11.不要在你的应用程序中gzip输出，让apache来做

考虑使用ob_gzhandler？不，别这样做。它没有任何意义。PHP应该是来写应用程序的。不要担心PHP中有关如何优化在服务器和浏览器之间传输的数据。

使用apache mod_gzip/mod_deflate通过.htaccess文件压缩内容。

12.从php echo javascript代码时使用json_encode

有些时候一些JavaScript代码是从php动态生成的。

$images = array(
 'myself.png' , 'friends.png' , 'colleagues.png'
);

$js_code = '';

foreach($images as $image)
{
$js_code .= "'$image' ,";
}

$js_code = 'var images = [' . $js_code . ']; ';

echo $js_code;

//Output is var images = ['myself.png' ,'friends.png' ,'colleagues.png' ,];

放聪明点。使用json_encode：

$images = array(
 'myself.png' , 'friends.png' , 'colleagues.png'
);

$js_code = 'var images = ' . json_encode($images);

echo $js_code;

//Output is : var images = ["myself.png","friends.png","colleagues.png"]

这不是很整洁？

13.在写入任何文件之前检查目录是否可写

在写入或保存任何文件之前，请务必要检查该目录是否是可写的，如果不可写的话，会闪烁错误消息。这将节省你大量的“调试”时间。当你工作于Linux时，权限是必须要处理的，并且会有很多很多的权限问题时，当目录不可写，文件无法读取等的时候。

请确保你的应用程序尽可能智能化，并在最短的时间内报告最重要的信息。

$contents = "All the content";
$file_path = "/var/www/project/content.txt";

file_put_contents($file_path , $contents);

这完全正确。但有一些间接的问题。file_put_contents可能会因为一些原因而失败：

• 父目录不存在
• 目录存在，但不可写
• 锁定文件用于写入？

因此，在写入文件之前最好能够一切都弄明确。

$contents = "All the content";
$dir = '/var/www/project';
$file_path = $dir . "/content.txt";

if(is_writable($dir))
{
    file_put_contents($file_path , $contents);
}
else
{
    die("Directory $dir is not writable, or does not exist. Please check");
}

通过这样做，你就能得到哪里文件写入失败以及为什么失败的准确信息。

14.改变应用程序创建的文件的权限

当在Linux环境下工作时，权限处理会浪费你很多时间。因此，只要你的php应用程序创建了一些文件，那就应该修改它们的权限以确保它们在外面“平易近人”。否则，例如，文件是由“php”用户创建的，而你作为一个不同的用户，系统就不会让你访问或打开文件，然后你必须努力获得root权限，更改文件权限等等。

// Read and write for owner, read for everybody else
chmod("/somedir/somefile", 0644);

// Everything for owner, read and execute for others
chmod("/somedir/somefile", 0755);

15.不要检查提交按钮值来检查表单提交

if($_POST['submit'] == 'Save')
{
    //Save the things
}

以上代码在大多数时候是正确的，除了应用程序使用多语言的情况。然后“Save”可以是很多不同的东西。那么你该如何再做比较？所以不能依靠提交按钮的值。相反，使用这个：

if( $_SERVER['REQUEST_METHOD'] == 'POST' and isset($_POST['submit']) )
{
    //Save the things
}

现在你就可以摆脱提交按钮的值了。

16.在函数中总是有相同值的地方使用静态变量

//Delay for some time
function delay()
{
    $sync_delay = get_option('sync_delay');

    echo "<br />Delaying for $sync_delay seconds...";
    sleep($sync_delay);
    echo "Done <br />";
}

相反，使用静态变量：

//Delay for some time
function delay()
{
    static $sync_delay = null;

    if($sync_delay == null)
    {
    $sync_delay = get_option('sync_delay');
    }

    echo "<br />Delaying for $sync_delay seconds...";
    sleep($sync_delay);
    echo "Done <br />";
}

17.不要直接使用$ _SESSION变量

一些简单的例子是：

$_SESSION['username'] = $username;
$username = $_SESSION['username'];

但是这有一个问题。如果你正在相同域中运行多个应用程序，会话变量会发生冲突。2个不同的应用程序在会话变量中可能会设置相同的键名。举个例子，一个相同域的前端门户和后台管理应用程序。

因此，用包装函数使用应用程序特定键：

define('APP_ID' , 'abc_corp_ecommerce');

//Function to get a session variable
function session_get($key)
{
    $k = APP_ID . '.' . $key;

    if(isset($_SESSION[$k]))
    {
        return $_SESSION[$k];
    }

    return false;
}

//Function set the session variable
function session_set($key , $value)
{
    $k = APP_ID . '.' . $key;
    $_SESSION[$k] = $value;

    return true;
}

18.封装实用辅助函数到一个类中

所以，你必须在一个文件中有很多实用函数：

function utility_a()
{
    //This function does a utility thing like string processing
}

function utility_b()
{
    //This function does nother utility thing like database processing
}

function utility_c()
{
    //This function is ...
}

自由地在应用程序中使用函数。那么你或许想要将它们包装成一个类作为静态函数：

class Utility
{
    public static function utility_a()
    {

    }

    public static function utility_b()
    {

    }

    public static function utility_c()
    {

    }
}

//and call them as 

$a = Utility::utility_a();
$b = Utility::utility_b();

这里你可以得到的一个明显好处是，如果php有相似名称的内置函数，那么名称不会发生冲突。

从另一个角度看，你可以在相同的应用程序中保持多个版本的相同类，而不会发生任何冲突。因为它被封装了，就是这样。

19.一些傻瓜式技巧

• 使用echo代替print
• 使用str_replace代替preg_replace，除非你确定需要它
• 不要使用short tags
• 对于简单的字符串使用单引号代替双引号
• 在header重定向之后要记得做一个exit
• 千万不要把函数调用放到for循环控制行中。
• isset比strlen快
• 正确和一致地格式化你的代码
• 不要丢失循环或if-else块的括号。

不要写这样的代码：

if($a == true) $a_count++;

这绝对是一种浪费。

这样写

if($a == true)
{
    $a_count++;
}

不要通过吃掉语法缩短你的代码。而是要让你的逻辑更简短。

• 使用具有代码高亮功能的文本编辑器。代码高亮有助于减少错误。

20. 使用array_map快速处理数组

比方说，你要trim一个数组的所有元素。新手会这样做：

foreach($arr as $c => $v)
{
    $arr[$c] = trim($v);
}

但它可以使用array_map变得更整洁：

$arr = array_map('trim' , $arr);

这适用于trim数组$arr的所有元素。另一个类似的函数是array_walk。

21.使用php过滤器验证数据

你是不是使用正则表达式来验证如电子邮件，IP地址等值？是的，每个人都是这样做的。现在，让我们试试一个不同的东西，那就是过滤器。

php过滤器扩展程序将提供简单的方法来有效验证或校验值。

22.强制类型检查

$amount = intval( $_GET['amount'] );
$rate = (int) $_GET['rate'];

这是一种好习惯。

23.使用set_error_handler（）将Php错误写入到文件

set_error_handler（）可以用来设置自定义的错误处理程序。在文件中编写一些重要的错误用于日志是个好主意。

24.小心处理大型数组

大型的数组或字符串，如果一个变量保存了一些规模非常大的东西，那么要小心处理。常见错误是创建副本，然后耗尽内存，并得到内存溢出的致命错误：

$db_records_in_array_format; //This is a big array holding 1000 rows from a table each having 20 columns , every row is atleast 100 bytes , so total 1000 * 20 * 100 = 2MB

$cc = $db_records_in_array_format; //2MB more

some_function($cc); //Another 2MB ?

当导入csv文件或导出表到csv文件时，上面这样的代码很常见。

像上面这样做可能经常会由于内存限制而让脚本崩溃。对于小规模的变量它不会出现问题，但当处理大型数组时一定要对此加以避免。

考虑通过引用传递它们，或者将它们存储在一个类变量中：

$a = get_large_array();
pass_to_function(&$a);

这样一来，相同的变量（并非其副本）将用于该函数。

class A
{
    function first()
    {
        $this->a = get_large_array();
        $this->pass_to_function();
    }

    function pass_to_function()
    {
        //process $this->a
    }
}

尽快复原它们，这样内存就能被释放，并且脚本的其余部分就能放松。

下面是关于如何通过引用来赋值从而节省内存的一个简单示例。

<?php

ini_set('display_errors' , true);
error_reporting(E_ALL);

$a = array();

for($i = 0; $i < 100000 ; $i++)
{
    $a[$i] = 'A'.$i;
}

echo 'Memory usage in MB : '. memory_get_usage() / 1000000 . '<br />';

$b = $a;
$b[0] = 'B';

echo 'Memory usage in MB after 1st copy : '. memory_get_usage() / 1000000 . '<br />';

$c = $a;
$c[0] = 'B';

echo 'Memory usage in MB after 2st copy : '. memory_get_usage() / 1000000 . '<br />';

$d =& $a;
$d[0] = 'B';

echo 'Memory usage in MB after 3st copy (reference) : '. memory_get_usage() / 1000000 . '<br />';

一个典型php 5.4机器上的输出是：

Memory usage in MB : 18.08208
Memory usage in MB after 1st copy : 27.930944
Memory usage in MB after 2st copy : 37.779808
Memory usage in MB after 3st copy (reference) : 37.779864

因此可以看出，内存被保存在第3份通过引用的副本中。否则，在所有普通副本中内存将被越来越多地使用。

25.在整个脚本中使用单一的数据库连接

请确保你在整个脚本使用单一的数据库连接。从一开始就打开连接，使用至结束，并在结束时关闭它。不要像这样在函数内打开连接：

function add_to_cart()
{
    $db = new Database();
    $db->query("INSERT INTO cart .....");
}

function empty_cart()
{
    $db = new Database();
    $db->query("DELETE FROM cart .....");
}

有多个连接也不好，会因为每个连接都需要时间来创建和使用更多的内存，而导致执行减缓。

在特殊情况下。例如数据库连接，可以使用单例模式。

本文主要讨论下Web开发中，准确而言，是PHP开发中的相关的设计模式及其应用。有经验的开发者肯定对于设计模式非常熟悉，但是本文主要是针对那些初级的开发者。首先我们要搞清楚到底什么是设计模式，设计模式并不是一种用来解释的模式，它们并不是像链表那样的常见的数据结构，也不是某种特殊的应用或者框架设计。事实上，设计模式的解释如下：

descriptions of communicating objects and classes that are customized to solve a general design problem in a particular context.

另一方面，设计模式提供了一种广泛的可重用的方式来解决我们日常编程中常常遇见的问题。设计模式并不一定就是一个类库或者第三方框架，它们更多的表现为一种思想并且广泛地应用在系统中。它们也表现为一种模式或者模板，可以在多个不同的场景下用于解决问题。设计模式可以用于加速开发，并且将很多大的想法或者设计以一种简单地方式实现。当然，虽然设计模式在开发中很有作用，但是千万要避免在不适当的场景误用它们。

目前常见的设计模式主要有23种，根据使用目标的不同可以分为以下三大类：

• 创建模式：用于创建对象从而将某个对象从实现中解耦合。
• 架构模式：用于在不同的对象之间构造大的对象结构。
• 行为模式：用于在不同的对象之间管理算法、关系以及职责。

Creational Patterns

Singleton(单例模式)

单例模式是最常见的模式之一，在Web应用的开发中，常常用于允许在运行时为某个特定的类创建一个可访问的实例。

<?php
/**
 * Singleton class
 */
final class Product
{

    /**
     * @var self
     */
    private static $instance;

    /**
     * @var mixed
     */
    public $mix;

    /**
     * Return self instance
     *
     * @return self
     */
    public static function getInstance() {
        if (!(self::$instance instanceof self)) {
            self::$instance = new self();
        }
        return self::$instance;
    }

    private function __construct() {
    }

    private function __clone() {
    }
}

$firstProduct = Product::getInstance();
$secondProduct = Product::getInstance();

$firstProduct->mix = 'test';
$secondProduct->mix = 'example';

print_r($firstProduct->mix);
// example
print_r($secondProduct->mix);
// example

在很多情况下，需要为系统中的多个类创建单例的构造方式，这样，可以建立一个通用的抽象父工厂方法：

<?php

abstract class FactoryAbstract {

    protected static $instances = array();

    public static function getInstance() {
        $className = static::getClassName();
        if (!(self::$instances[$className] instanceof $className)) {
            self::$instances[$className] = new $className();
        }
        return self::$instances[$className];
    }

    public static function removeInstance() {
        $className = static::getClassName();
        if (array_key_exists($className, self::$instances)) {
            unset(self::$instances[$className]);
        }
    }

    final protected static function getClassName() {
        return get_called_class();
    }

    protected function __construct() { }

    final protected function __clone() { }
}

abstract class Factory extends FactoryAbstract {

    final public static function getInstance() {
        return parent::getInstance();
    }

    final public static function removeInstance() {
        parent::removeInstance();
    }
}
// using:

class FirstProduct extends Factory {
    public $a = [];
}
class SecondProduct extends FirstProduct {
}

FirstProduct::getInstance()->a[] = 1;
SecondProduct::getInstance()->a[] = 2;
FirstProduct::getInstance()->a[] = 3;
SecondProduct::getInstance()->a[] = 4;

print_r(FirstProduct::getInstance()->a);
// array(1, 3)
print_r(SecondProduct::getInstance()->a);
// array(2, 4)

Registry

注册台模式并不是很常见，它也不是一个典型的创建模式，只是为了利用静态方法更方便的存取数据。

<?php
/**
* Registry class
*/
class Package {

    protected static $data = array();

    public static function set($key, $value) {
        self::$data[$key] = $value;
    }

    public static function get($key) {
        return isset(self::$data[$key]) ? self::$data[$key] : null;
    }

    final public static function removeObject($key) {
        if (array_key_exists($key, self::$data)) {
            unset(self::$data[$key]);
        }
    }
}

Package::set('name', 'Package name');

print_r(Package::get('name'));
// Package name

Factory(工厂模式)

工厂模式是另一种非常常用的模式，正如其名字所示：确实是对象实例的生产工厂。某些意义上，工厂模式提供了通用的方法有助于我们去获取对象，而不需要关心其具体的内在的实现。

<?php

interface Factory {
    public function getProduct();
}

interface Product {
    public function getName();
}

class FirstFactory implements Factory {

    public function getProduct() {
        return new FirstProduct();
    }
}

class SecondFactory implements Factory {

    public function getProduct() {
        return new SecondProduct();
    }
}

class FirstProduct implements Product {

    public function getName() {
        return 'The first product';
    }
}

class SecondProduct implements Product {

    public function getName() {
        return 'Second product';
    }
}

$factory = new FirstFactory();
$firstProduct = $factory->getProduct();
$factory = new SecondFactory();
$secondProduct = $factory->getProduct();

print_r($firstProduct->getName());
// The first product
print_r($secondProduct->getName());
// Second product

AbstractFactory(抽象工厂模式)

有些情况下我们需要根据不同的选择逻辑提供不同的构造工厂，而对于多个工厂而言需要一个统一的抽象工厂：

<?php

class Config {
    public static $factory = 1;
}

interface Product {
    public function getName();
}

abstract class AbstractFactory {

    public static function getFactory() {
        switch (Config::$factory) {
            case 1:
                return new FirstFactory();
            case 2:
                return new SecondFactory();
        }
        throw new Exception('Bad config');
    }

    abstract public function getProduct();
}

class FirstFactory extends AbstractFactory {
    public function getProduct() {
        return new FirstProduct();
    }
}
class FirstProduct implements Product {
    public function getName() {
        return 'The product from the first factory';
    }
}

class SecondFactory extends AbstractFactory {
    public function getProduct() {
        return new SecondProduct();
    }
}
class SecondProduct implements Product {
    public function getName() {
        return 'The product from second factory';
    }
}

$firstProduct = AbstractFactory::getFactory()->getProduct();
Config::$factory = 2;
$secondProduct = AbstractFactory::getFactory()->getProduct();

print_r($firstProduct->getName());
// The first product from the first factory
print_r($secondProduct->getName());
// Second product from second factory

Object pool(对象池)

对象池可以用于构造并且存放一系列的对象并在需要时获取调用：

class Factory {

    protected static $products = array();

    public static function pushProduct(Product $product) {
        self::$products[$product->getId()] = $product;
    }

    public static function getProduct($id) {
        return isset(self::$products[$id]) ? self::$products[$id] : null;
    }

    public static function removeProduct($id) {
        if (array_key_exists($id, self::$products)) {
            unset(self::$products[$id]);
        }
    }
}

Factory::pushProduct(new Product('first'));
Factory::pushProduct(new Product('second'));

print_r(Factory::getProduct('first')->getId());
// first
print_r(Factory::getProduct('second')->getId());
// second

Lazy Initialization(延迟初始化)

对于某个变量的延迟初始化也是常常被用到的，对于一个类而言往往并不知道它的哪个功能会被用到，而部分功能往往是仅仅被需要使用一次。

<?php

interface Product {
    public function getName();
}

class Factory {

    protected $firstProduct;
    protected $secondProduct;

    public function getFirstProduct() {
        if (!$this->firstProduct) {
            $this->firstProduct = new FirstProduct();
        }
        return $this->firstProduct;
    }

    public function getSecondProduct() {
        if (!$this->secondProduct) {
            $this->secondProduct = new SecondProduct();
        }
        return $this->secondProduct;
    }
}

class FirstProduct implements Product {
    public function getName() {
        return 'The first product';
    }
}

class SecondProduct implements Product {
    public function getName() {
        return 'Second product';
    }
}

$factory = new Factory();

print_r($factory->getFirstProduct()->getName());
// The first product
print_r($factory->getSecondProduct()->getName());
// Second product
print_r($factory->getFirstProduct()->getName());
// The first product

Prototype(原型模式)

有些时候，部分对象需要被初始化多次。而特别是在如果初始化需要耗费大量时间与资源的时候进行预初始化并且存储下这些对象。

<?php

interface Product {
}

class Factory {

    private $product;

    public function __construct(Product $product) {
        $this->product = $product;
    }

    public function getProduct() {
        return clone $this->product;
    }
}

class SomeProduct implements Product {
    public $name;
}

$prototypeFactory = new Factory(new SomeProduct());

$firstProduct = $prototypeFactory->getProduct();
$firstProduct->name = 'The first product';

$secondProduct = $prototypeFactory->getProduct();
$secondProduct->name = 'Second product';

print_r($firstProduct->name);
// The first product
print_r($secondProduct->name);
// Second product

Builder(构造者)

构造者模式主要在于创建一些复杂的对象：

<?php

class Product {

    private $name;

    public function setName($name) {
        $this->name = $name;
    }

    public function getName() {
        return $this->name;
    }
}

abstract class Builder {

    protected $product;

    final public function getProduct() {
        return $this->product;
    }

    public function buildProduct() {
        $this->product = new Product();
    }
}

class FirstBuilder extends Builder {

    public function buildProduct() {
        parent::buildProduct();
        $this->product->setName('The product of the first builder');
    }
}

class SecondBuilder extends Builder {

    public function buildProduct() {
        parent::buildProduct();
        $this->product->setName('The product of second builder');
    }
}

class Factory {

    private $builder;

    public function __construct(Builder $builder) {
        $this->builder = $builder;
        $this->builder->buildProduct();
    }

    public function getProduct() {
        return $this->builder->getProduct();
    }
}

$firstDirector = new Factory(new FirstBuilder());
$secondDirector = new Factory(new SecondBuilder());

print_r($firstDirector->getProduct()->getName());
// The product of the first builder
print_r($secondDirector->getProduct()->getName());
// The product of second builder

Structural Patterns

Decorator(装饰器模式)

装饰器模式允许我们根据运行时不同的情景动态地为某个对象调用前后添加不同的行为动作。

<?php
class HtmlTemplate {
    // any parent class methods
}

class Template1 extends HtmlTemplate {
    protected $_html;

    public function __construct() {
        $this->_html = "<p>__text__</p>";
    }

    public function set($html) {
        $this->_html = $html;
    }

    public function render() {
        echo $this->_html;
    }
}

class Template2 extends HtmlTemplate {
    protected $_element;

    public function __construct($s) {
        $this->_element = $s;
        $this->set("<h2>" . $this->_html . "</h2>");
    }

    public function __call($name, $args) {
        $this->_element->$name($args[0]);
    }
}

class Template3 extends HtmlTemplate {
    protected $_element;

    public function __construct($s) {
        $this->_element = $s;
        $this->set("<u>" . $this->_html . "</u>");
    }

    public function __call($name, $args) {
        $this->_element->$name($args[0]);
    }
}

Adapter(适配器模式)

这种模式允许使用不同的接口重构某个类，可以允许使用不同的调用方式进行调用：

<?php

class SimpleBook {

    private $author;
    private $title;

    function __construct($author_in, $title_in) {
        $this->author = $author_in;
        $this->title  = $title_in;
    }

    function getAuthor() {
        return $this->author;
    }

    function getTitle() {
        return $this->title;
    }
}

class BookAdapter {

    private $book;

    function __construct(SimpleBook $book_in) {
        $this->book = $book_in;
    }
    function getAuthorAndTitle() {
        return $this->book->getTitle().' by '.$this->book->getAuthor();
    }
}

// Usage
$book = new SimpleBook("Gamma, Helm, Johnson, and Vlissides", "Design Patterns");
$bookAdapter = new BookAdapter($book);
echo 'Author and Title: '.$bookAdapter->getAuthorAndTitle();

function echo $line_in) {
  echo $line_in."<br/>";
}

Behavioral Patterns

Strategy(策略模式)

测试模式主要为了让客户类能够更好地使用某些算法而不需要知道其具体的实现。

<?php

interface OutputInterface {
    public function load();
}

class SerializedArrayOutput implements OutputInterface {
    public function load() {
        return serialize($arrayOfData);
    }
}

class JsonStringOutput implements OutputInterface {
    public function load() {
        return json_encode($arrayOfData);
    }
}

class ArrayOutput implements OutputInterface {
    public function load() {
        return $arrayOfData;
    }
}

Observer(观察者模式)

某个对象可以被设置为是可观察的，只要通过某种方式允许其他对象注册为观察者。每当被观察的对象改变时，会发送信息给观察者。

<?php

interface Observer {
  function onChanged($sender, $args);
}

interface Observable {
  function addObserver($observer);
}

class CustomerList implements Observable {
  private $_observers = array();

  public function addCustomer($name) {
    foreach($this->_observers as $obs)
      $obs->onChanged($this, $name);
  }

  public function addObserver($observer) {
    $this->_observers []= $observer;
  }
}

class CustomerListLogger implements Observer {
  public function onChanged($sender, $args) {
    echo( "'$args' Customer has been added to the list \n" );
  }
}

$ul = new UserList();
$ul->addObserver( new CustomerListLogger() );
$ul->addCustomer( "Jack" );

Chain of responsibility(责任链模式)

这种模式有另一种称呼：控制链模式。它主要由一系列对于某些命令的处理器构成，每个查询会在处理器构成的责任链中传递，在每个交汇点由处理器判断是否需要对它们进行响应与处理。每次的处理程序会在有处理器处理这些请求时暂停。

<?php

interface Command {
    function onCommand($name, $args);
}

class CommandChain {
    private $_commands = array();

    public function addCommand($cmd) {
        $this->_commands[]= $cmd;
    }

    public function runCommand($name, $args) {
        foreach($this->_commands as $cmd) {
            if ($cmd->onCommand($name, $args))
                return;
        }
    }
}

class CustCommand implements Command {
    public function onCommand($name, $args) {
        if ($name != 'addCustomer')
            return false;
        echo("This is CustomerCommand handling 'addCustomer'\n");
        return true;
    }
}

class MailCommand implements Command {
    public function onCommand($name, $args) {
        if ($name != 'mail')
            return false;
        echo("This is MailCommand handling 'mail'\n");
        return true;
    }
}

$cc = new CommandChain();
$cc->addCommand( new CustCommand());
$cc->addCommand( new MailCommand());
$cc->runCommand('addCustomer', null);
$cc->runCommand('mail', null);

PHP在魔术函数__autoload()方法出现以前，如果你要在一个程序文件中实例化100个对象，那么你必须用include或者require包含进来100个类文件，或者你把这100个类定义在同一个类文件中——相信这个文件一定会非常大。但是__autoload()方法出来了，以后就不必为此大伤脑筋了，这个类会在你实例化对象之前自动加载制定的文件。

1. autoload 机制概述

在使用PHP的OO模式开发系统时，通常大家习惯上将每个类的实现都存放在一个单独的文件里，这样会很容易实现对类进行复用，同时将来维护时也很便利。这也是OO设计的基本思想之一。在PHP5之前，如果需要使用一个类，只需要直接使用include/require将其包含进来即可。下面是一个实际的例子：

/* Person.class.php */
<?php
 class Person {
  var $name, $age;

  function __construct ($name, $age)
  {
   $this->name = $name;
   $this->age = $age;
  }
 }
?>

/* no_autoload.php */
<?php
 require_once (”Person.class.php”);

 $person = new Person(”Altair”, 6);
 var_dump ($person);
?>

在这个例子中，no-autoload.php文件需要使用Person类，它使用了require_once将其包含，然后就可以直接使用Person类来实例化一个对象。

但随着项目规模的不断扩大，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。

PHP5为这个问题提供了一个解决方案，这就是类的自动装载(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。

下面是使用autoload机制加载Person类的例子：

/* autoload.php */
<?php
 function __autoload($classname)
{
  $classpath="./".$classname.'.class.php';
  if(file_exists($classpath))
  {
    require_once($classpath);
  }
  else
  {
    echo 'class file'.$classpath.'not found!';
   }
}

 $person = new Person(”Altair”, 6);
 var_dump ($person);
 ?>

通常PHP5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，在这个函数中我们可以加载需要使用的类。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，第一件事是根据类名确定类文件名，第二件事是确定类文件所在的磁盘路径(在我们的例子是最简单的情况，类与调用它们的PHP程序文件在同一个文件夹下)，第三件事是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。

因此，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。从这里我们也可以看出__autoload()函数的实现中最重要的是类名与实际的磁盘文件映射规则的实现。

但现在问题来了，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。在这种情况下，难道就没有更简单清晰的解决办法了吧？答案当然是：NO! 在看进一步的解决方法之前，我们先来看一下PHP中的autoload机制是如何实现的。

2. PHP 的 autoload 机制的实现

我们知道，PHP文件的执行分为两个独立的过程，第一步是将PHP文件编译成普通称之为OPCODE的字节码序列（实际上是编译成一个叫做zend_op_array的字节数组），第二步是由一个虚拟机来执行这些OPCODE。PHP的所有行为都是由这些OPCODE来实现的。因此，为了研究PHP中autoload的实现机制，我们将autoload.php文件编译成opcode，然后根据这些OPCODE来研究PHP在这过程中都做了些什么:

/* autoload.php 编译后的OPCODE列表，是使用作者开发的OPDUMP工具
     * 生成的结果，可以到网站 http://www.phpinternals.com/ 下载该软件。
     */
    1: <?php
    2:  // require_once (”Person.php”);
    3:  
    4:  function __autoload ($classname) {
            0  NOP                
            0  RECV                1
    5:   if (!class_exists($classname)) {
            1  SEND_VAR            !0
            2  DO_FCALL            ‘class_exists’ [extval:1]
            3  BOOL_NOT            $0 =>RES[~1]     
            4  JMPZ                ~1, ->8
    6:    require_once ($classname. “.class.php”);
            5  CONCAT              !0, ‘.class.php’ =>RES[~2]     
            6  INCLUDE_OR_EVAL     ~2, REQUIRE_ONCE
    7:   }
            7  JMP                 ->8
    8:  }
            8  RETURN              null
    9:  
   10:  $p = new Person(’Fred’, 35);
            1  FETCH_CLASS         ‘Person’ =>RES[:0]     
            2  NEW                 :0 =>RES[$1]     
            3  SEND_VAL            ‘Fred’
            4  SEND_VAL            35
            5  DO_FCALL_BY_NAME     [extval:2]
            6  ASSIGN              !0, $1
   11:  
   12:  var_dump ($p);
            7  SEND_VAR            !0
            8  DO_FCALL            ‘var_dump’ [extval:1]
   13: ?>

在autoload.php的第10行代码中我们需要为类Person实例化一个对象。因此autoload机制一定会在该行编译后的opcode中有所体现。从上面的第10行代码生成的OPCODE中我们知道，在实例化对象Person时，首先要执行FETCH_CLASS指令。我们就从PHP对FETCH_CLASS指令的处理过程开始我们的探索之旅。

通过查阅PHP的源代码(我使用的是PHP 5.3alpha2版本)可以发现如下的调用序列：

ZEND_VM_HANDLER(109, ZEND_FETCH_CLASS, …) (zend_vm_def.h 1864行)
 => zend_fetch_class (zend_execute_API.c 1434行)
  =>zend_lookup_class_ex (zend_execute_API.c 964行)
   => zend_call_function(&fcall_info, &fcall_cache) (zend_execute_API.c 1040行)

在最后一步的调用之前，我们先看一下调用时的关键参数：

/* 设置autoload_function变量值为”__autoload” */
 fcall_info.function_name = &autoload_function;  // Ooops, 终于发现”__autoload”了
 …
 fcall_cache.function_handler = EG(autoload_func); // autoload_func !

zend_call_function是Zend Engine中最重要的函数之一，其主要功能是执行用户在PHP程序中自定义的函数或者PHP本身的库函数。zend_call_function有两个重要的指针形参数fcall_info, fcall_cache，它们分别指向两个重要的结构，一个是zend_fcall_info, 另一个是zend_fcall_info_cache。zend_call_function主要工作流程如下：如果fcall_cache.function_handler指针为NULL，则尝试查找函数名为fcall_info.function_name的函数，如果存在的话，则执行之；如果fcall_cache.function_handler不为NULL，则直接执行fcall_cache.function_handler指向的函数。

现在我们清楚了，PHP在实例化一个对象时（实际上在实现接口，使用类常数或类中的静态变量，调用类中的静态方法时都会如此），首先会在系统中查找该类（或接口）是否存在，如果不存在的话就尝试使用autoload机制来加载该类。而autoload机制的主要执行过程为：

1. 检查执行器全局变量函数指针autoload_func是否为NULL。
2. 如果autoload_func==NULL, 则查找系统中是否定义有__autoload()函数，如果没有，则报告错误并退出。
3. 如果定义了__autoload()函数，则执行__autoload()尝试加载类，并返回加载结果。
4. 如果autoload_func不为NULL，则直接执行autoload_func指针指向的函数用来加载类。注意此时并不检查__autoload()函数是否定义。

真相终于大白，PHP提供了两种方法来实现自动装载机制，一种我们前面已经提到过，是使用用户定义的__autoload()函数，这通常在PHP源程序中来实现；另外一种就是设计一个函数，将autoload_func指针指向它，这通常使用C语言在PHP扩展中实现。如果既实现了__autoload()函数，又实现了autoload_func(将autoload_func指向某一PHP函数)，那么只执行autoload_func函数。

3. SPL autoload 机制的实现

SPL是Standard PHP Library(标准PHP库)的缩写。它是PHP5引入的一个扩展库，其主要功能包括autoload机制的实现及包括各种Iterator接口或类。SPL autoload机制的实现是通过将函数指针autoload_func指向自己实现的具有自动装载功能的函数来实现的。SPL有两个不同的函数spl_autoload, spl_autoload_call，通过将autoload_func指向这两个不同的函数地址来实现不同的自动加载机制。

spl_autoload是SPL实现的默认的自动加载函数，它的功能比较简单。它可以接收两个参数，第一个参数是$class_name，表示类名，第二个参数$file_extensions是可选的，表示类文件的扩展名，可以在$file_extensions中指定多个扩展名，护展名之间用分号隔开即可；如果不指定的话，它将使用默认的扩展名.inc或.php。spl_autoload首先将$class_name变为小写，然后在所有的include path中搜索$class_name.inc或$class_name.php文件(如果不指定$file_extensions参数的话)，如果找到，就加载该类文件。你可以手动使用spl_autoload(”Person”, “.class.php”)来加载Person类。实际上，它跟require/include差不多，不同的它可以指定多个扩展名。

怎样让spl_autoload自动起作用呢，也就是将autoload_func指向spl_autoload？答案是使用spl_autoload_register函数。在PHP脚本中第一次调用spl_autoload_register()时不使用任何参数，就可以将autoload_func指向spl_autoload。

通过上面的说明我们知道，spl_autoload的功能比较简单，而且它是在SPL扩展中实现的，我们无法扩充它的功能。如果想实现自己的更灵活的自动加载机制怎么办呢？这时，spl_autoload_call函数闪亮登场了。

我们先看一下spl_autoload_call的实现有何奇妙之处。在SPL模块内部，有一个全局变量autoload_functions，它本质上是一个HashTable，不过我们可以将其简单的看作一个链表，链表中的每一个元素都是一个函数指针,指向一个具有自动加载类功能的函数。spl_autoload_call本身的实现很简单，只是简单的按顺序执行这个链表中每个函数，在每个函数执行完成后都判断一次需要的类是否已经加载，如果加载成功就直接返回，不再继续执行链表中的其它函数。如果这个链表中所有的函数都执行完成后类还没有加载，spl_autoload_call就直接退出，并不向用户报告错误。因此，使用了autoload机制，并不能保证类就一定能正确的自动加载，关键还是要看你的自动加载函数如何实现。

那么自动加载函数链表autoload_functions是谁来维护呢？就是前面提到的spl_autoload_register函数。它可以将用户定义的自动加载函数注册到这个链表中，并将autoload_func函数指针指向spl_autoload_call函数（注意有一种情况例外，具体是哪种情况留给大家思考）。我们也可以通过spl_autoload_unregister函数将已经注册的函数从autoload_functions链表中删除。

上节说过，当autoload_func指针非空时，就不会自动执行__autoload()函数了，现在autoload_func已经指向了spl_autoload_call，如果我们还想让__autoload()函数起作用应该怎么办呢？当然还是使用spl_autoload_register(__autoload)调用将它注册到autoload_functions链表中。

现在回到第一节最后的问题，我们有了解决方案：根据每个类库不同的命名机制实现各自的自动加载函数，然后使用spl_autoload_register分别将其注册到SPL自动加载函数队列中就可了。这样我们就不用维护一个非常复杂的__autoload函数了。

4. autoload 效率问题及对策

使用autoload机制时，很多人的第一反应就是使用autoload会降低系统效率，甚至有人干脆提议为了效率不要使用autoload。在我们了解了autoload实现的原理后，我们知道autoload机制本身并不是影响系统效率的原因，甚至它还有可能提高系统效率，因为它不会将不需要的类加载到系统中。

那么为什么很多人都有一个使用autoload会降低系统效率的印象呢？实际上，影响autoload机制效率本身恰恰是用户设计的自动加载函数。如果它不能高效的将类名与实际的磁盘文件(注意，这里指实际的磁盘文件，而不仅仅是文件名)对应起来，系统将不得不做大量的文件是否存在(需要在每个include path中包含的路径中去寻找)的判断，而判断文件是否存在需要做磁盘I/O操作，众所周知磁盘I/O操作的效率很低，因此这才是使得autoload机制效率降低的罪魁祸首!

因此，我们在系统设计时，需要定义一套清晰的将类名与实际磁盘文件映射的机制。这个规则越简单越明确，autoload机制的效率就越高。

结论：autoload机制并不是天然的效率低下，只有滥用autoload，设计不好的自动装载函数才会导致其效率的降低。