Laravel框架生命周期

概述

主要和大家分享一下Laravel生命周期相关文章，一起学习进步。原文出处

Laravel的生命周期开始于 public/index.php，结束于 public/index.php。
客户端的所有请求都经由Web服务器引导到这个文件中。

以下是public/index.php文件的源码和注释：

#public/index.php 文件

// 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，加载项目依赖
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';

// 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
// 处理请求
$response = $kernel->handle(
    // 创建请求实例
    $request = Illuminate\Http\Request::capture()
);

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

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

由上可知 Laravel 的生命周期分为以下3个主要阶段：

• 加载项目依赖。
• 创建Laravel应用实例。
• 接收请求并响应。

接下来我们根据 public/index.php 文件,详细的说明一下

一、Composer 自动加载项目依赖

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

Composer 是 PHP 的包管理器，用来管理项目依赖的工具，autoload.php 中引入了 Composer 自动生成的加载程序，实现加载第三方依赖。

autoload.php 文件代码：

// autoload.php @generated by Composer

require_once __DIR__ . '/composer/autoload_real.php';

return ComposerAutoloaderInit101671ca9bbc2f62f8335eb842637291::getLoader();

二、创建应用实例

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

bootstrap/app.php 文件代码：

// 创建Laravel应用的ioc容器，
$app = new Illuminate\Foundation\Application(
    $_ENV['APP_BASE_PATH'] ?? dirname(__DIR__)
);
// 完成内核的绑定
$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
);
// 返回实例
return $app;

如果不理解,可以先去学习一下Laravel框架的 Ioc 容器（服务容器）。
Ioc 容器（服务容器） 是 Laravel 的核心，这一阶段主要实现了 2大功能：
1、创建容器
2、绑定内核

创建容器

$app = new Illuminate\Foundation\Application(
    $_ENV['APP_BASE_PATH'] ?? dirname(__DIR__)
);

我们进入 Illuminate\Foundation\Application 容器中，以下是构造函数的分析：

    /**
     * Create a new Illuminate application instance.
     *
     * @param  string|null  $basePath
     * @return void
     */
    public function __construct($basePath = null)
    {
        if ($basePath) {
            // 1、路径绑定
            $this->setBasePath($basePath);
        }
        // 2、基础绑定
        $this->registerBaseBindings();
        // 3、基础服务提供者绑定（事件，日志，路由）
        $this->registerBaseServiceProviders();
        // 4、核心别名绑定，目的是给核心的类命名空间设置别名，以便后续使用
        $this->registerCoreContainerAliases();
    }

绑定内核

// 完成内核的绑定
// HTTP内核
$app->singleton(
    Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class,
    App\Http\Kernel::class
);
// Console内核
$app->singleton(
    Illuminate\Contracts\Console\Kernel::class,
    App\Console\Kernel::class
);
// 绑定异常处理
$app->singleton(
    Illuminate\Contracts\Debug\ExceptionHandler::class,
    App\Exceptions\Handler::class
);

在 Laravel 中只要是通过 public/index.php 来启动框架的，都会用到 Http Kernel（主要作用就是接受请求并返回响应），而其他的例如通过 artisan 命令、计划任务、队列等启动框架进行处理的都会用到 Console 内核。
其中 HTTP 内核类继承 Illuminate\Foundation\Http\Kernel ，HTTP内核类中定义了中间件相关数组，中间件主要是提供了一种方便机制用来过滤进入应用的请求和处理HTTP响应。

HTTP 内核类：

<?php

namespace App\Http;

use Illuminate\Foundation\Http\Kernel as HttpKernel;

class Kernel extends HttpKernel
{
    /**
     * The application's global HTTP middleware stack.
     *
     * These middleware are run during every request to your application.
     *
     * @var array
     */
    protected $middleware = [
        \App\Http\Middleware\TrustProxies::class,
        \App\Http\Middleware\CheckForMaintenanceMode::class,
        \Illuminate\Foundation\Http\Middleware\ValidatePostSize::class,
        \App\Http\Middleware\TrimStrings::class,
        \Illuminate\Foundation\Http\Middleware\ConvertEmptyStringsToNull::class,
    ];

    /**
     * The application's route middleware groups.
     *
     * @var array
     */
    protected $middlewareGroups = [
        'web' => [
            \App\Http\Middleware\EncryptCookies::class,
            \Illuminate\Cookie\Middleware\AddQueuedCookiesToResponse::class,
            \Illuminate\Session\Middleware\StartSession::class,
            // \Illuminate\Session\Middleware\AuthenticateSession::class,
            \Illuminate\View\Middleware\ShareErrorsFromSession::class,
            \App\Http\Middleware\VerifyCsrfToken::class,
            \Illuminate\Routing\Middleware\SubstituteBindings::class,
        ],

        'api' => [
            'throttle:60,1',
            'bindings',
        ],
    ];

    /**
     * The application's route middleware.
     *
     * These middleware may be assigned to groups or used individually.
     *
     * @var array
     */
    protected $routeMiddleware = [
        'auth' => \App\Http\Middleware\Authenticate::class,
        'auth.basic' => \Illuminate\Auth\Middleware\AuthenticateWithBasicAuth::class,
        'bindings' => \Illuminate\Routing\Middleware\SubstituteBindings::class,
        'cache.headers' => \Illuminate\Http\Middleware\SetCacheHeaders::class,
        'can' => \Illuminate\Auth\Middleware\Authorize::class,
        'guest' => \App\Http\Middleware\RedirectIfAuthenticated::class,
        'signed' => \Illuminate\Routing\Middleware\ValidateSignature::class,
        'throttle' => \Illuminate\Routing\Middleware\ThrottleRequests::class,
        'verified' => \Illuminate\Auth\Middleware\EnsureEmailIsVerified::class,
    ];

    /**
     * The priority-sorted list of middleware.
     *
     * This forces non-global middleware to always be in the given order.
     *
     * @var array
     */
    protected $middlewarePriority = [
        \Illuminate\Session\Middleware\StartSession::class,
        \Illuminate\View\Middleware\ShareErrorsFromSession::class,
        \App\Http\Middleware\Authenticate::class,
        \Illuminate\Session\Middleware\AuthenticateSession::class,
        \Illuminate\Routing\Middleware\SubstituteBindings::class,
        \Illuminate\Auth\Middleware\Authorize::class,
    ];
}

HTTP内核类的父类：Illuminate\Foundation\Http\Kernel 提供了名为 $bootstrappers 的引导程序数组，包括了环境检测、加载配置、处理异常、Facades注册、服务提供者注册、启动服务这6个程序。

    /**
     * The bootstrap classes for the application.
     *
     * @var array
     */
    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,
    ];

Console 内核：

一个健壮的应用程序除了满足网络请求外，还应该包括执行计划任务、异步队列等，Laravel中通过artisan工具定义各种命令来完成非 HTTP 请求的各种场景。artisan命令通过 Laravel 的 Console内核完成对应用核心组件的调度来完成任务。

绑定异常处理

异常处理由 App\Exceptions\Handler 类完成，所有的异常处理都由其处理，在这里同样不做详细介绍。

三、接收请求并响应

解析内核

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

这里将 HTTP 内核解析出来，我们进一步查看Illuminate\Contracts\Http\Kernel::class 的内部代码。
构造函数中注入了app容器和路由器2个函数，在实例化内核的过程中，将内核中定义的中间件注册到路由器中，注册完成后便可以处理HTTP请求前调用中间件 实现过滤请求的目的。

Illuminate\Foundation\Http\Kernel 的构造函数：

    /**
     * Create a new HTTP kernel instance.
     *
     * @param  \Illuminate\Contracts\Foundation\Application  $app
     * @param  \Illuminate\Routing\Router  $router
     * @return void
     */
    public function __construct(Application $app, Router $router)
    {
        $this->app = $app;
        $this->router = $router;

        $router->middlewarePriority = $this->middlewarePriority;

        foreach ($this->middlewareGroups as $key => $middleware) {
            $router->middlewareGroup($key, $middleware);
        }

        foreach ($this->routeMiddleware as $key => $middleware) {
            $router->aliasMiddleware($key, $middleware);
        }
    }

    // Illuminate\Routing\Router 类中

    /**
     * Register a group of middleware.
     *
     * @param  string  $name
     * @param  array  $middleware
     * @return $this
     */
    public function middlewareGroup($name, array $middleware)
    {
        $this->middlewareGroups[$name] = $middleware;

        return $this;
    }

    /**
     * Register a short-hand name for a middleware.
     *
     * @param  string  $name
     * @param  string  $class
     * @return $this
     */
    public function aliasMiddleware($name, $class)
    {
        $this->middleware[$name] = $class;

        return $this;
    }

处理 HTTP 请求

// handle 方法处理请求
$response = $kernel->handle(
    // 创建请求实例
    $request = Illuminate\Http\Request::capture()
);

创建请求实例：在处理请求过程之前会通过 Illuminate\Http\Request 的 capture 方法，以进入应用的HTTP请求信息为基础，创建出一个 Laravel Request请求实例，在后续应用剩余的生命周期中Request请求实例就是对本次HTTP请求的抽象。

    /**
     * Create a new Illuminate HTTP request from server variables.
     *
     * @return static
     */
    public static function capture()
    {
        static::enableHttpMethodParameterOverride();

        return static::createFromBase(SymfonyRequest::createFromGlobals());
    }

    /**
     * Creates a new request with values from PHP's super globals.
     *
     * @return static
     */
    public static function createFromGlobals()
    {
        $request = self::createRequestFromFactory($_GET, $_POST, [], $_COOKIE, $_FILES, $_SERVER);

        if (0 === strpos($request->headers->get('CONTENT_TYPE'), 'application/x-www-form-urlencoded')
            && \in_array(strtoupper($request->server->get('REQUEST_METHOD', 'GET')), ['PUT', 'DELETE', 'PATCH'])
        ) {
            parse_str($request->getContent(), $data);
            $request->request = new ParameterBag($data);
        }

        return $request;
    }

handle 处理请求：

将 HTTP 请求抽象成 Laravel Request 请求实例后，请求实例会被传导进入到HTTP内核的 handle 方法内部，请求的处理就是由 handle方法来完成的。

namespace Illuminate\Foundation\Http;

class Kernel implements KernelContract
{
    /**
     * Handle an incoming HTTP request.
     *
     * @param  \Illuminate\Http\Request  $request
     * @return \Illuminate\Http\Response
     */
    public function handle($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;
    }
}

handle 方法接收了一个请求，并在最后返回了一个 HTTP响应。

接下来进入 sendRequestThroughRouter 方法，通过中间件/路由器发送给定的请求。

该方法的程序执行如下：
1、将 request 请求实例注册到 app 容器当中
2、清除之前的 request 实例缓存
3、启动引导程序：加载内核中定义的引导程序来引导启动应用
4、将请求发送到路由：通过 Pipeline对象传输 HTTP请求对象流经框架中定义的HTTP中间件和路由器来完成过滤请求，最终将请求传递给处理程序（控制器方法或者路由中的闭包）由处理程序返回相应的响应。

    /**
     * Send the given request through the middleware / router.
     *
     * @param  \Illuminate\Http\Request  $request
     * @return \Illuminate\Http\Response
     */
    protected function sendRequestThroughRouter($request)
    {
        $this->app->instance('request', $request);

        Facade::clearResolvedInstance('request');

        $this->bootstrap();

        return (new Pipeline($this->app))
                    ->send($request)
                    ->through($this->app->shouldSkipMiddleware() ? [] : $this->middleware)
                    ->then($this->dispatchToRouter());
    }

bootstrap 引导程序

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

    /**
     * Get the bootstrap classes for the application.
     *
     * @return array
     */
    protected function bootstrappers()
    {
        return $this->bootstrappers;
    }

    /**
     * The bootstrap classes for the application.
     *
     * @var array
     */
    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,
    ];

    /*
    引导启动Laravel应用程序
    1. DetectEnvironment  检查环境
    2. LoadConfiguration  加载应用配置
    3. ConfigureLogging   配置日至
    4. HandleException    注册异常处理的Handler
    5. RegisterFacades    注册Facades 
    6. RegisterProviders  注册Providers 
    7. BootProviders      启动Providers
    */

关于引导程序的启动原理，大家可以自己详细的去了解一下。

发送响应

$response->send();

经过了以上阶段，终于获取到了我们想要的数据，接下来是将数据响应到客户端。

程序由在 Illuminate\Http\Response 内部由其父类 Symfony\Component\HttpFoundation\Response 的 send() 方法实现。

    /**
     * Sends HTTP headers and content.
     *
     * @return $this
     */
    public function send()
    {
        $this->sendHeaders(); // 发送头部信息
        $this->sendContent(); // 发送报文主题

        if (\function_exists('fastcgi_finish_request')) {
            fastcgi_finish_request();
        } elseif (!\in_array(\PHP_SAPI, ['cli', 'phpdbg'], true)) {
            static::closeOutputBuffers(0, true);
        }
        return $this;
    }

四、终止应用程序

该过程调用终止中间件。

响应完成后，HTTP 内核会调用 terminate 中间件做一些后续的处理工作。比如，Laravel 内置的 session 中间件会在响应发送到浏览器之后将会话数据写入存储器中。

HTTP 内核的 terminate 方法会调用 terminate 中间件的 terminate 方法，调用完成后，整个生命周期结束。

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

    /**
     * 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)
    {
        $this->terminateMiddleware($request, $response);

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

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

        foreach ($middlewares as $middleware) {
            if (! is_string($middleware)) {
                continue;
            }

            [$name] = $this->parseMiddleware($middleware);

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

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

五、总结

在Laravel 的整个生命周期中，加载项目依赖、创建应用实例、接收并响应请求，终止程序，内核都起到了串联作用。

• 首先，创建 Laravel 应用程序 阶段时，包含了注册项目基础服务、注册项目服务提供者别名、注册目录路径、异常类绑定等工作，同时在HTTP 内核中配置了引导程序。
• 接着，在 接收请求并响应 阶段时，会根据运行的环境解析出 HTTP 内核或 Console 内核。在 HTTP 内核中把中间件注册到路由器中。
• 然后，处理请求阶段的过程中，将请求的实例注册到app容器中，通过引导程序启动应用，最后发送请求到路由。之后，通过Response类响应数据。最后，通过terminate 方法终止程序。

以上就是关于 Laravel 生命周期 的详细解析。

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