PHP生命週期、圖解Laravel請求的完整生命週期

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世間萬物皆有生命週期,當我們使用任何工具時都需要理解它的工作原理,那麼用起來就會得心應手,應用開發也是如此。理解了它的原理,那麼使用起來就會遊刃有餘。
在瞭解 Laravel 的生命週期前,我們先回顧一下PHP 的生命週期。

PHP 的生命週期

生命週期

當我們請求一個php文件時,PHP 爲了完成這次請求,會發生5個階段的生命週期切換:

  1. 模塊初始化(MINIT),即調用 php.ini 中指明的擴展的初始化函數進行初始化工作,如 mysql 擴展。
  2. 請求初始化(RINIT),即初始化爲執行本次腳本所需要的變量名稱和變量值內容的符號表,如 $_SESSION變量。
  3. 執行該PHP腳本。
  4. 請求處理完成(Request Shutdown),按順序調用各個模塊的 RSHUTDOWN 方法,對每個變量調用 unset函數,如 unset $_SESSION 變量。
  5. 關閉模塊(Module Shutdown) , PHP調用每個擴展的 MSHUTDOWN 方法,這是各個模塊最後一次釋放內存的機會。這意味着沒有下一個請求了。
PHP 的運行模式

PHP兩種運行模式是WEB模式、CLI模式。

  1. 當我們在終端敲入php這個命令的時候,使用的是CLI模式。
  2. 當使用Nginx或者別web服務器作爲宿主處理一個到來的請求時,使用的是WEB模式。

WEB模式和CLI(命令行)模式很相似,區別是:

  1. WEB模式爲了應對併發,可能採用多線程,因此生命週期1和5有可能只執行一次,下次請求到來時重複2-4的生命週期,這樣就節省了系統模塊初始化所帶來的開銷。
  2. CLI 模式會在每次腳本執行經歷完整的5個週期,因爲你腳本執行完不會有下一個請求。

可以看出PHP生命週期是很對稱的。說了這麼多,就是爲了定位Laravel運行在哪裏,沒錯,Laravel僅僅運行再 第三個階段:
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理解這些,你就可以優化你的 Laravel 代碼,可以更加深入的瞭解 Laravel 的singleton(單例)。至少你知道了,每一次請求結束,PHP 的變量都會 unset,Laravel 的 singleton 只是在某一次請求過程中的singleton;你在 Laravel 中的靜態變量也不能在多個請求之間共享,因爲每一次請求結束都會 unset。理解這些概念,是寫高質量代碼的第一步,也是最關鍵的一步。因此記住,PHP是一種腳本語言,所有的變量只會在這一次請求中生效,下次請求之時已被重置,而不像Java靜態變量擁有全局作用。

Laravel 的生命週期

Laravel 的生命週期從public\index.php開始,從public\index.php結束。
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下面是 public\index.php的全部源碼,更具體來說可以分爲四步:

// 1
require __DIR__.'/../bootstrap/autoload.php';
// 2
$app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';
$kernel = $app->make(Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class);
// 3
$response = $kernel->handle(
	$request = Illuminate\Http\Request::capture()
);
$response->send();
// 4
$kernel->terminate($request, $response);

以下是四步詳細的解釋是:
composer自動加載需要的類

  1. 文件載入composer生成的自動加載設置,包括所有你 composer require的依賴。
  2. 生成容器Container,Application實例,並向容器註冊核心組件(HttpKernel,ConsoleKernel ,ExceptionHandler)(對應代碼2,容器很重要,後面詳細講解)。
  3. 處理請求,生成併發送響應(對應代碼3,毫不誇張的說,你99%的代碼都運行在這個小小的handle 方法裏面)。
  4. 請求結束,進行回調(對應代碼4,還記得可終止中間件嗎?沒錯,就是在這裏回調的)。
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Laravel 的請求步驟,我們不妨在詳細一點:

第一步:註冊加載composer自動生成的class loader

就是加載初始化第三方依賴。

第二步:生成容器 Container

並向容器註冊核心組件,是從 bootstrap/app.php 腳本獲取 Laravel 應用實例。

這一步是重點,處理請求,並生成發送響應。

請求被髮送到 HTTP 內核或 Console 內核,這取決於進入應用的請求類型。
取決於是通過瀏覽器請求還是通過控制檯請求。這裏我們主要是通過瀏覽器請求。

HTTP 內核繼承自 Illuminate\Foundation\Http\Kernel 類,該類定義了一個 bootstrappers 數組,這個數組中的類在請求被執行前運行,這些 bootstrappers 配置了錯誤處理、日誌、檢測應用環境以及其它在請求被處理前需要執行的任務。

protected $bootstrappers = [
   //註冊系統環境配置 (.env)
   'Illuminate\Foundation\Bootstrap\DetectEnvironment',
   //註冊系統配置(config)
   'Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration',
   //註冊日誌配置
   'Illuminate\Foundation\Bootstrap\ConfigureLogging',
   //註冊異常處理
   'Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions',
   //註冊服務容器的門面,Facade 是個提供從容器訪問對象的類。
   'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades',
   //註冊服務提供者
   'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders',
   //註冊服務提供者 `boot`
   'Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders',
];

注意順序: Facades 先於ServiceProviders,Facades也是重點,後面說,這裏簡單提一下,註冊 Facades
就是註冊 config\app.php中的aliases
數組,你使用的很多類,如Auth,Cache,DB等等都是Facades;而ServiceProviders的register方法永遠先於boot方法執行,以免產生boot方法依賴某個實例而該實例還未註冊的現象。

HTTP 內核還定義了一系列所有請求在處理前需要經過的 HTTP 中間件,這些中間件處理 HTTP 會話的讀寫、判斷應用是否處於維護模式、驗證 CSRF 令牌等等。

HTTP 內核的標誌性方法 handle處理的邏輯相當簡單:獲取一個 Request,返回一個
Response,把該內核想象作一個代表整個應用的大黑盒子,輸入 HTTP 請求,返回 HTTP 響應。

第四步:將請求傳遞給路由

在Laravel基礎的服務啓動之後,就要把請求傳遞給路由了。路由器將會分發請求到路由或控制器,同時運行所有路由指定的中間件。

傳遞給路由是通過 Pipeline(管道)來傳遞的,但是Pipeline有一堵牆,在傳遞給路由之前所有請求都要經過,這堵牆定義在app\Http\Kernel.php中的$middleware數組中,沒錯就是中間件,默認只有一個CheckForMaintenanceMode中間件,用來檢測你的網站是否暫時關閉。這是一個全局中間件,所有請求都要經過,你也可以添加自己的全局中間件。

然後遍歷所有註冊的路由,找到最先符合的第一個路由,經過它的路由中間件,進入到控制器或者閉包函數,執行你的具體邏輯代碼。

所以,當請求到達你寫的代碼之前,Laravel已經做了大量工作,請求也經過了千難萬險,那些不符合或者惡意的的請求已被Laravel隔離在外。
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