Laravel 中介軟體使用及原始碼分析

夏學智發表於2017-04-26

什麼是中介軟體

對於一個Web應用來說，在一個請求真正處理前，我們可能會對請求做各種各樣的判斷，然後才可以讓它繼續傳遞到更深層次中。
而如果我們用if else這樣子來，一旦需要判斷的條件越來越來多，會使得程式碼更加難以維護，系統間的耦合會增加，而中介軟體就可以解決這個問題。
我們可以把這些判斷獨立出來做成中介軟體，可以很方便的過濾請求。

Laravel中的中介軟體的特點及使用

所有的中介軟體都放在 app/Http/Middleware 目錄內。
要建立一個新的中介軟體，則可以使用 make:middleware 這個 Artisan 命令。此命令將會在 app/Http/Middleware 目錄內設定一個名稱為 OldMiddleware 的類。
分為前置中介軟體/後置中介軟體
全域性中介軟體每個 HTTP 請求都經過，設定app/Http/Kernel.php 的 $middleware 屬性
路由中介軟體指派中介軟體給特定路由。設定app/Http/Kernel.php 的$routeMiddleware屬性。
中介軟體可以接收自定義的引數
Terminable中介軟體，可以在 HTTP 響應被髮送到瀏覽器之後才執行。

前置中介軟體 / 後置中介軟體

前置中介軟體：前置中介軟體執行的時間點是在每一個請求處理之前

<?php
namespace App\Http\Middleware;
use Closure;

class BeforeMiddleware
{
    public function handle($request, Closure $next)
    {
        // 執行動作

        return $next($request);
    }
}

後置中介軟體：後置中介軟體執行的時間點是在請求處理之後

<?php
namespace App\Http\Middleware;
use Closure;

class AfterMiddleware
{
    public function handle($request, Closure $next)
    {
        $response = $next($request);

        // 執行動作

        return $response;
    }
}

使用中介軟體

全域性中介軟體

若是希望每個 HTTP 請求都經過一箇中介軟體，只要將中介軟體的類加入到 app/Http/Kernel.php 的 $middleware 屬性清單列表中。

路由指派中介軟體

如果你要指派中介軟體給特定路由，你得使用路由指派中介軟體，兩個步驟完成。

先在 app/Http/Kernel.php 給中介軟體設定一個好記的鍵。預設情況下，這個檔案內的 $routeMiddleware 屬性已包含了Laravel目前設定的中介軟體，你只需要在清單列表中加上一組自定義的鍵即可。
```
protected $routeMiddleware = [
'auth' => \App\Http\Middleware\Authenticate::class,
'auth.basic' => \Illuminate\Auth\Middleware\AuthenticateWithBasicAuth::class,
'guest' => \App\Http\Middleware\RedirectIfAuthenticated::class,
];
```
中介軟體一旦在 HTTP kernel 檔案內被定義，即可在路由選項內使用 middleware 鍵值指定。

// 即可在路由選項內使用 middleware 鍵值指定
Route::get('admin/profile', ['middleware' => 'auth', function () {
    //
}]);

// 使用一組陣列為路由指定多箇中介軟體
Route::get('/', ['middleware' => ['first', 'second'], function () {
    //
}]);

// 除了使用陣列之外，你也可以在路由的定義之後鏈式呼叫 middleware 方法
Route::get('/', function () {
    //
}])->middleware(['first', 'second']);

實現

觸發中介軟體的程式碼

在Laravel中，中介軟體的實現其實是依賴於Illuminate\Pipeline\Pipeline這個類實現的，我們先來看看觸發中介軟體的程式碼。

// kernell類handle方法呼叫。
$response = $this->sendRequestThroughRouter($request);

/**
 * Send the given request through the middleware / router.
 *
 * @param  \Illuminate\Http\Request  $request
 * @return \Illuminate\Http\Response
 */
protected function sendRequestThroughRouter($request)
{
    // 在app容器中繫結一個request例項。
    $this->app->instance('request', $request);
    // 刪除門面（靜態呼叫）產生的例項。
    Facade::clearResolvedInstance('request');
    // 使用容器的bootstrapWith方法呼叫$bootstrappers陣列中類。
    $this->bootstrap();

    // 中介軟體的核心程式碼
    return (new Pipeline($this->app))
                ->send($request)
                ->through($this->app->shouldSkipMiddleware() ? [] : $this->middleware)
                ->then($this->dispatchToRouter());
}

/**
 * Bootstrap the application for HTTP requests.
 *
 * @return void
 */
public function bootstrap()
{
    if (! $this->app->hasBeenBootstrapped()) {
        $this->app->bootstrapWith($this->bootstrappers());
    }
}

/**
 * The bootstrap classes for the application.
 *
 * @var array
 */
protected $bootstrappers = [
 'Illuminate\Foundation\Bootstrap\DetectEnvironment',
 'Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration',
 'Illuminate\Foundation\Bootstrap\ConfigureLogging',
 'Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions',
 'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades',
 'Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders',
 'Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders',
];

核心程式碼

函式array_reduce

瞭解核心程式碼以前，需要先了解一下array_reduce函式的用法。

重點，回撥函式sum，接收兩個引數。

carry
攜帶上次迭代裡的值（如果本次迭代是第一次，那麼這個值是6 initial）。

item
攜帶了本次迭代的值。

<?php
function sum($carry, $item)
{
    return $carry + $item;
}

$a = array(1, 2, 3, 4, 5);
// 21  6+1+2+3+4+5
echo array_reduce($a, "sum",6);

模擬laravel中介軟體的程式碼

array_reduce最終返回一個可執行的閉包。
call_user_func 執行了這個閉包，而這個閉包中兩個變數$carry、$item。
$carry是上一個迴圈元素返回的可執行閉包，$item是當前陣列元素。
上一個迴圈元素返回的可執行閉包,又使用了$carry、$item。依次迴圈。

類中的$next變數代指$carry，所以在$next()之前的執行邏輯先於$carry執行，之後的邏輯就晚於$carry執行。


<?php
interface Milldeware
{
public static function handle(Closure $next);
}
class test1 implements Milldeware
{
public static function handle(Closure $next)
{
    echo 'test11' . PHP_EOL;
    $next();
}
}

class test2 implements Milldeware
{
public static function handle(Closure $next)
{
echo 'test21' . PHP_EOL;
$next();
}
}
class test3 implements Milldeware
{

public static function handle(Closure $next)
{
    echo 'test31' . PHP_EOL;
    $next();
    echo 'test32' . PHP_EOL;
}

}
class test4 implements Milldeware
{
public static function handle(Closure $next)
{
$next();
echo 'test42' . PHP_EOL;
}
}

class test5 implements Milldeware
{
public static function handle(Closure $next)
{
echo 'test51' . PHP_EOL;
$next();
echo 'test52' . PHP_EOL;
}
}
class test6 implements Milldeware
{
public static function handle(Closure $next)
{
echo 'test61' . PHP_EOL;
$next();
}
}
function then()
{
$pipe = [
'test1',
'test2',
'test3',
'test4',
'test5',
'test6'
];

$firstSlice = function () {
    echo 'firstSlice' . PHP_EOL;
};

$pipe = array_reverse($pipe);
$callback = array_reduce($pipe, function ($carry, $item) {
    return function () use ($carry, $item) {
        return $item::handle($carry);
    };
}, $firstSlice);
//var_dump($callback);die;
call_user_func($callback);

}
then();

/*
test11
test21
test31
test51
test61
firstSlice
test52
test42
test32
/


### 真實laravel的程式碼

class Pipeline implements PipelineContract
{
/**

The container implementation.
@var \Illuminate\Contracts\Container\Container
*/
protected $container;

/**
The object being passed through the pipeline.
@var mixed
*/
protected $passable;

/**
The array of class pipes.
@var array
*/
protected $pipes = [];

/**
The method to call on each pipe.
@var string
*/
protected $method = 'handle';

/**
Create a new class instance.
@param \Illuminate\Contracts\Container\Container $container
@return void
*/
public function __construct(Container $container)
{
$this->container = $container;
}

/**
Set the object being sent through the pipeline.
設定一個通過管道傳輸的物件。
@param mixed $passable
@return $this
*/
public function send($passable)
{
$this->passable = $passable;
```
return $this;
```
}

/**
Set the array of pipes.
設定一個管道流經的陣列。
@param array|mixed $pipes //通過func_get_args函式，我們可以傳陣列，也可以傳多個引數（打散的陣列）。
@return $this
*/
public function through($pipes)
{
$this->pipes = is_array($pipes) ? $pipes : func_get_args();
```
return $this;
```
}

/**
Set the method to call on the pipes.
設定每個流經的陣列都呼叫的方法名稱，預設是handle方法。
@param string $method
@return $this
*/
public function via($method)
{
$this->method = $method;
```
return $this;
```
}

/**
Run the pipeline with a final destination callback.
執行管道，得到一個最終（流經陣列遞迴合併）的回撥函式。
@param \Closure $destination
@return mixed
*/
public function then(Closure $destination)
{
// 將傳入的閉包包裝成一個Slice閉包，getInitialSlice和getSlice返回的格式是相同的。
// $destination在實際laravel中是$this->dispatchToRouter()
$firstSlice = $this->getInitialSlice($destination);
```
$pipes = array_reverse($this->pipes);

return call_user_func(
    array_reduce($pipes, $this->getSlice(), $firstSlice), $this->passable
);
```
}

/**
Get a Closure that represents a slice of the application onion.
@return \Closure
*/
protected function getSlice()
{
return function ($stack, $pipe) {
return function ($passable) use ($stack, $pipe) {
// If the pipe is an instance of a Closure, we will just call it directly but
// otherwise we will resolve the pipes out of the container and call it with
// the appropriate method and arguments, returning the results back out.
// 如果是Closure直接呼叫它，否則處理一下變成可呼叫的Closure。
if ($pipe instanceof Closure) {
return call_user_func($pipe, $passable, $stack);
} else {
// parsePipeString的方式決定了我們在使用中介軟體時的方式，比如引數的傳入方式。
// 文件中“在路由中可使用冒號 : 來區隔中介軟體名稱與指派引數，多個引數可使用逗號作為分隔”
list($name, $parameters) = $this->parsePipeString($pipe);
// $pipe通過parsePipeString分解，然後使用$this->container->make($name)獲取例項，我們看出只要是可以被make獲取的例項都可以當做管道的處理棧。
return call_user_func_array([$this->container->make($name), $this->method],
array_merge([$passable, $stack], $parameters));
}
};
};
}

/**
Get the initial slice to begin the stack call.
@param \Closure $destination
@return \Closure
*/
protected function getInitialSlice(Closure $destination)
{
return function ($passable) use ($destination) {
return call_user_func($destination, $passable);
};
}

/**
Parse full pipe string to get name and parameters.
@param string $pipe
@return array
*/
protected function parsePipeString($pipe)
{
// 通過這行程式碼我們看出，$pipe是字串，可以是用‘:’來分隔中介軟體名稱與指派引數。
list($name, $parameters) = array_pad(explode(':', $pipe, 2), 2, []);
```
// 通過這行程式碼我們看出：多個引數可使用逗號作為分隔。
if (is_string($parameters)) {
    $parameters = explode(',', $parameters);
}

return [$name, $parameters];
```
}
}
```
#### 生成最終匿名函式的過程
```

//array_reduce執行
//第一次時得到如下簡化的匿名函式返回，將會繼續作為第一個引數進行迭代：        
    object(Closure)#id (1) {
      ["static"]=>
      array(2) {
        ["stack"]=>
        object(Closure)#1 (0) { // $this->prepareDestination($destination)
        }
        ["pipe"]=>
        string(15) "Illuminate\Foundation\Http\Middleware\ConvertEmptyStringsToNull"
      }
    }
//第二次：
    object(Closure)#id (1) {
      ["static"]=>
      array(2) {
        ["stack"]=>
        object(Closure)#id (1) {
          ["static"]=>
          array(2) {
            ["stack"]=>
            object(Closure)#1 (0) { // $this->prepareDestination($destination)
            }
            ["pipe"]=>
            string(15) "Illuminate\Foundation\Http\Middleware\ConvertEmptyStringsToNull"
          }
        }
        ["pipe"]=>
        string(15) "App\Http\Middleware\TrimStrings"
      }
    }
//第三次：
    object(Closure)#id (1) {
      ["static"]=>
      array(2) {
        ["stack"]=>
        object(Closure)#id (1) {
          ["static"]=>
          array(2) {
            ["stack"]=>
            object(Closure)#id (1) {
              ["static"]=>
              array(2) {
                ["stack"]=>
                object(Closure)#1 (0) { // $this->prepareDestination($destination)
                }
                ["pipe"]=>
                string(15) "Illuminate\Foundation\Http\Middleware\ConvertEmptyStringsToNull"
              }
            }
            ["pipe"]=>
            string(15) "App\Http\Middleware\TrimStrings"
          }
        }
        ["pipe"]=>
        string(15) "Illuminate\Foundation\Http\Middleware\ValidatePostSize"
      }
    }

terminate方法的呼叫時機

在Http的Kernel類中有個terminate方法，此方法程式碼如下：

    /**
     * Call the terminate method on any terminable middleware.
     *
     * @param  \Illuminate\Http\Request  $request
     * @param  \Illuminate\Http\Response  $response
     * @return void
     */
    public function terminate($request, $response)
    {
        $middlewares = $this->app->shouldSkipMiddleware() ? [] : array_merge(
            $this->gatherRouteMiddlewares($request),
            $this->middleware
        );

        foreach ($middlewares as $middleware) {
            list($name, $parameters) = $this->parseMiddleware($middleware);

            $instance = $this->app->make($name);

            if (method_exists($instance, 'terminate')) {
                $instance->terminate($request, $response);
            }
        }

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

通過$instance->terminate($request, $response);程式碼可以看出，將$response傳入了中介軟體的terminate方法。

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