PHP
话题列表 社区 Wiki 优质外文 招聘求职 PHP 实战教程 社区文档
登录
注册
手握设计模式宝典
展开或关闭
创建型 (Creational)
单例模式 (singleton)
工厂模式 (Factory)
结构型 (Structural)
适配器模式 (Adapter)
桥接模式 (Bridge)
行为型 (Behavioral)
责任链模式 (ChainOfResponsibilites)
更多类型 (More)
控制反转与依赖注入 (1) - 先区分好 IoC 和 DI 是什么
控制反转与依赖注入 (2) - 实现一个简单 IoC 容器来理解依赖自动注入的好处
控制反转与依赖注入 (3) - 构建最小容器实现PSR-11规范
提交改进

工厂模式 (Factory)
2023
2023

手握设计模式宝典 /

未匹配的标注

手握设计模式宝典 - 工厂模式 Factory

Design-Pattern - Creational - Factory

  • Title: 《手握设计模式宝典》 之 工厂模式 Factory
  • Tag: Design-Pattern、Creational、Factory、工厂模式、设计模式、简单工厂、工厂方法、抽象工厂
  • Author: Tacks
  • Create-Date: 2023-08-21
  • Update-Date: 2023-08-21

大纲

0、REF

1、5W1H

1.1 WHAT 什么是工厂模式？

工厂模式 是一种 创建型 设计模式，用于封装创建对象的代码，负责处理创建对象的实例的细节。

解耦： 单一职责，把创建对象和使用对象分离

工厂模式：将 new 实例化对象（产品）的逻辑封装到工厂中，使客户端只需要与工厂类进行交互，从而使得产品类与客户端进行解耦。

一些情况下，有些创建对象的时候，需要做一些初始化工作。那么客户端调用的时候，在 new 对象之前就需要写几行代码，一个调用处还好，要是项目中多个地方都要用到这个对象，那么就是会出现很多重复代码，并且当需要变动的时候，修改起来也很不方便。那么不如用一个工厂来掩盖实例化对象的逻辑步骤，客户端只需要告诉工厂你需要什么，工厂就直接返回什么对象。

当然，这个里面细分还有不同的工厂实现；

  • 简单工厂 Simple Factory
  • 工厂方法 Factory Method
  • 抽象工厂 Abstract Factory
          简单<--            -->扩展                
[简单工厂] ------ [工厂方法] ------ [抽象工厂]

1.1.1 简单工厂模式-概念

简单工厂 封装一个工厂的创建器，根据客户端传入参数，来判断具体返回什么类的对象实例。

(非 GOF 提出的23种设计模式)

特点

  • 一个工厂类；
    • 职责过重，创建器根据参数来识别创建对应具体产品

1.1.2 工厂方法模式-概念

工厂方法 定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

特点

  • 多个工厂类；
    • 多少个产品对应多少个工厂；
    • 一个工厂只能创建对应的一个具体产品实例
  • 一个产品抽象类
    • 派生处多个具体产品类

1.1.3 抽象工厂模式-概念

抽象工厂 提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而不需要指明它们具体的类。

特点

  • 多个工厂类
    • 产品分组，有多少组，就有多少工厂类；
    • 每个工厂类可以创建多个具体产品的实例
  • 产品等级分组
    • 相同功能或特点的，由于不同的产地导致有不同系列
    • 比如：
      • 椅子；有宜家风格、有中式风格
      • 桌子；有宜家风格、有中式风格
      • 沙发：有宜家风格、有中式风格
    • 那么这里的椅子就有两种等级分组，最后的工厂也是两个
  • 产品分族
    • 同一个系列的不同功能或者特点的产品
    • 那么这里的中式风格，就是一个分族，表示同一系列的产品

1.2 WHY 为什么有工厂模式？

这些工厂都具备的一些优点

  • 解耦；对象的创建和使用分离

1.2.1 简单工厂模式-优缺点

  • 优点
    • 简单易于实现；对于产品对象已经确定的，不经常修改工厂类的，比较适用
    • 隐藏细节；客户端无需关心对象的具体创建过程
  • 缺点
    • if/else 的使用
    • 违反开闭原则；如果需要新增产品，要修改工厂的逻辑，随着产品越来越多，工厂的生产器也会越复杂

1.2.2 工厂方法模式-优缺点

  • 优点
    • 解决了开闭原则；
    • 解决 if/else 的使用
  • 缺点
    • 代码量增多；每一个产品对应都需要有一个工厂类。

所以说。 工厂方法 -> 简单化处理 -> 简单工厂

1.2.3 抽象工厂模式-优缺点

  • 优点
    • 依赖倒置原则；要依赖抽象，不要依赖具体的类
  • 缺点
    • 违反了开闭原则；

1.3 WHEN 什么时间使用工厂？

  • 当需要创建多种类型的对象，可以利用工厂集中管理对象的创建过程
  • 创建对象的过程比较复杂，需要隐藏对象创建的细节，只提供一个统一的对象获取器

1.4 WHERE 在什么地方使用工厂模式？

  • 数据库连接器
  • 视图连接器

1.5 WHO 谁负责调用工厂？

客户端调用工厂类，来获取具体的产品对象

[客户业务逻辑] ------> [工厂] ------> [基础类]

1.6 HOW 如何去实现工厂？

讲述一个不用工厂，到用简单工厂带来的好处，虽然例子没有很形象，但是看一下代码大概就能理解，工厂解耦的好处，以及封装的思想隐藏实例化对象的细节。

1.6.1 不用工厂-Ⅰ

其实看下面代码也没有什么问题，无非就是需要啥的时候去 new 就行

namespace App\Creational\Factory\NoFactory;

abstract class Fruit {
    abstract public function intro();
}

class Apple extends Fruit {
    public function intro() {
        echo sprintf("[%s] 我是又脆又甜的苹果！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

class Banana extends Fruit {
    public function intro() {
        echo sprintf("[%s] 我是香甜软绵的香蕉！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

$appleObj = new Apple();
$appleObj->intro();

$bananaObj = new Banana();
$bananaObj->intro();

1.6.2 不用工厂-Ⅱ

  • 场景切换

之前就是简单的 苹果类、香蕉类，直接 new 实例化就行，不需要做什么初始化工作。

现在引入 Market 市场类，市场监管局来了，想要生产什么水果，需要在这注册一下，并且设置市场价格

就会多了一步操作，需要去传入市场价格。

  • 之前 $appleObj = new Apple();
  • 现在 $appleObj = new Apple($market->getPrice('apple'));

看似也问题不大，但是哪天万一是大促，苹果可以在市场价上打个折，那就需要做一个 $market->getPrice('apple') * 9 操作，重新传入进去，如果客户端很多，也就是零售点贼多，你还需要让他们自己调整价格。

要是打折结束了，又要回调市场价，那又要告诉下面零售店再重新改成 $market->getPrice('apple') 。 太栓Q ！

  • 想一个思路

要是有一个统一的生产厂商多好，只需要他跟商场监管局打好招呼就行，该是多少钱，就是多少钱，顶多生产商定期活动啥的，也是再市场价格上下浮动。零售点都根据生产商提供的价格来卖，不再关心价格，只是关心买什么。

namespace App\Creational\Factory\NoFactory2;

// h
class Market {
    private $prices;
    private static $instance = null;

    private function __construct(){}

    public static function getInstance()
    {
        if(null === self::$instance) {
            self::$instance = new self();
        }
        return self::$instance;
    }

    public function setPrice(string $goods, float $price)
    {
        !isset($this->prices[$goods]) ? $this->prices[$goods] = $price : null;
    }

    public function getPrice(string $goods)
    {
        return $this->prices[$goods] ?? -1;
    }
}

abstract class Fruit {
    private $price;
    public function __construct(float $price)
    {
        $this->price = $price;
    }
    abstract public function intro();

    public function getPrice() {
        echo sprintf("[%s] 单价：%s/斤", get_class($this), $this->price) . PHP_EOL;
    }
}

class Apple extends Fruit {
    public function intro() {
        echo sprintf("[%s] 我是又脆又甜的苹果！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

class Banana extends Fruit {
    public function intro() {
        echo sprintf("[%s] 我是香甜软绵的香蕉！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

// 市场调控
$market = Market::getInstance();
$market->setPrice('apple', '3.0');
$market->setPrice('banana', '3.5');

// 实例化苹果
$appleObj = new Apple($market->getPrice('apple'));
$appleObj->intro();
$appleObj->getPrice();

// 实例化香蕉
$bananaObj = new Banana($market->getPrice('banana'));
$bananaObj->intro();
$bananaObj->getPrice();

1.6.3 简单工厂-Ⅲ

  • 引入水果生产商

利用组合的方式，再工厂实例化的时候，就传入市场监管局定的价格，然后提供一个创建器，用来根据用户参数需求，提供对应水果的对象实例。

class FruitFactory {
    private $market;
    public function __construct(Market $market)
    {
        $this->market = $market;
    }

    public function createor(string $originType) {
        $type = strtolower($originType);
        $price= $this->market->getPrice($type);
        if($price == -1) {
            throw new Exception("{$originType} 商品市场未分配价格，暂时无法售卖");
        }

        if ($type == 'apple') {
            return new Apple($price);
        } else if ($type == 'banana') {
            return new Banana($price);
        }

        throw new Exception("{$originType} 水果店-暂时未引入该水果，暂时无法提供");
    }
}

// 市场调控
$market = Market::getInstance();
$market->setPrice('apple', '3.0');
$market->setPrice('banana', '3.5');

/*
// *************************未用工厂
// 实例化苹果
$appleObj = new Apple($market->getPrice('apple'));
$appleObj->intro();
$appleObj->getPrice();

// 实例化香蕉
$bananaObj = new Banana($market->getPrice('banana'));
$bananaObj->intro();
$bananaObj->getPrice();
*/

// *************************使用工厂
try {
    // 水果店
    $factory = new FruitFactory($market);

    // 想要水果
    $appleObj = $factory->createor('apple');
    $appleObj->intro();
    $appleObj->getPrice();

    // 想要香蕉
    $bananaObj = $factory->createor('banana');
    $bananaObj->intro();
    $bananaObj->getPrice();


    $cherryObj = $factory->createor('cherry');
    $cherryObj->intro();
    $cherryObj->getPrice();

} catch(Exception $e) {
    echo $e->getMessage() . PHP_EOL;
}

2、Code

2.1 简单工厂实现-水果工厂卖苹果香蕉

  • 抽象产品 FruitAbstract
    • abstract class 抽象父类
    • 作用：简单工厂生产的所有产品的抽象父类
    • 约束：描述所有产品的公共的接口，例如每一种水果都有一个自我介绍 intro()
  • 具体产品 AppleFruitConcrete BananaFruitConcrete
    • class 具体子类
    • 作用：简单工厂生产的具体实例对象
    • 实现：抽象方法 intro()
  • 简单工厂 FruitFactory
    • class 简单工厂
    • 作用：简单工厂核心，负责创建所有具体实例对象的逻辑，通常表现为 if/else 或 switch/case
    • 创建器方法：用来供外部调用，创建所需产品的实例对象，例如 createor($type) :FruitAbstract

2.1.1 抽象层-水果父类

// 抽象产品
abstract class FruitAbstract
{
    abstract public function intro();
}

2.1.2 实现层-苹果/香蕉

// 苹果-具体产品
class AppleFruitConcrete extends FruitAbstract
{
    public function intro()
    {
        echo sprintf("[%s] 我是又脆又甜的苹果！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

// 香蕉-具体产品
class BananaFruitConcrete extends FruitAbstract
{
    public function intro()
    {
        echo sprintf("[%s] 我是香甜软绵的香蕉！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

2.1.3 工厂层-水果工厂

//  水果-工厂类
class FruitFactory
{
    /**
     * 创建器
     *
     * @param string $originType
     * @return FruitAbstract
     * @throws Exception
     */
    public function createor(string $originType): FruitAbstract
    {
        $type = strtolower($originType);
        if ($type == 'apple') {
            return new AppleFruitConcrete();
        } else if ($type == 'banana') {
            return new BananaFruitConcrete();
        }
        throw new \Exception("{$originType} 暂不支持");
    }
}

2.1.4 逻辑层-卖水果了，想吃啥快来

try {
    $factory = new FruitFactory();

    $appleObj = $factory->createor('apple');
    $appleObj->intro();

    $bananaObj = $factory->createor('banana');
    $bananaObj->intro();

    $cherryObj = $factory->createor('cherry');
    $cherryObj->intro();
} catch (\Exception $e) {
    echo $e->getMessage() . PHP_EOL;
}
  • 调用输出
/*
[App\Creational\Factory\SimpleFactory\AppleFruitConcrete] 我是又脆又甜的苹果！
[App\Creational\Factory\SimpleFactory\BananaFruitConcrete] 我是香甜软绵的香蕉！
cherry 暂不支持
*/

2.2 工厂方法实现-水果工厂卖苹果香蕉

2.2.1 抽象层-水果父类

abstract class Fruit {
    abstract public function intro();
}

2.2.2 实现层-苹果/香蕉

class Apple extends Fruit {
    public function intro() {
        echo sprintf("[%s] 我是又脆又甜的苹果！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

class Banana extends Fruit {
    public function intro() {
        echo sprintf("[%s] 我是香甜软绵的香蕉！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

2.2.3 工厂层-工厂父类约束方法/苹果工厂/香蕉工厂

abstract class FactoryBase {
    function createor(){}
}

class AppleFruitFactory extends FactoryBase {
    public function createor() {
        return new Apple();
    }
}

class BananaFruitFactory extends FactoryBase {
    public function createor() {
        return new Banana();
    }
}

2.2.4 逻辑层-吃啥找对应工厂

$appleObj = (new AppleFruitFactory())->createor();
$appleObj->intro();

$bananaObj = (new BananaFruitFactory())->createor();
$bananaObj->intro();

2.3 抽象工厂实现-本地和进口的水果工厂

2.3.1 同族的不同品种

  • PineappleFruitInterface 菠萝接口
    • PineappleA 菠萝A
    • PineappleB 菠萝B
// 菠萝接口
interface PineappleFruitInterface
{
    public function pineapple();
}
// 菠萝A产品
class PineappleA implements PineappleFruitInterface
{
    public function pineapple()
    {
        echo sprintf("[%s] 我吃菠萝！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}
// 菠萝B产品
class PineappleB implements PineappleFruitInterface
{
    public function pineapple()
    {
        echo sprintf("[%s] 我吃凤梨！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}
  • CherryFruitInterface 樱桃接口
    • CherryA 樱桃A
    • CherryB 樱桃B
// 樱桃接口
interface CherryFruitInterface
{
    public function cherry();
}
// 樱桃A产品
class CherryA implements CherryFruitInterface
{
    public function cherry()
    {
        echo sprintf("[%s] 我吃樱桃！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}
// 樱桃B产品
class CherryB implements CherryFruitInterface
{
    public function cherry()
    {
        echo sprintf("[%s] 我吃车厘子！", __CLASS__) . PHP_EOL;
    }
}

2.3.2 工厂接口层

  • AbstractFactory 抽象工厂 
interface AbstractFactory
{
    public function createFruitPineapple();
    public function createFruitCherry();
}

2.3.3 工厂分组实现

  • LocalConcreteFactory 本地工厂
  • ImportConcreteFactory 进口工厂
// 本地工厂
class LocalConcreteFactory implements AbstractFactory
{
    public function createFruitPineapple()
    {
        return new PineappleA();
    }

    public function createFruitCherry()
    {
        return new CherryA();
    }
}

// 进口工厂
class ImportConcreteFactory implements AbstractFactory
{
    public function createFruitPineapple()
    {
        return new PineappleB();
    }

    public function createFruitCherry()
    {
        return new CherryB();
    }
}

2.3.4 逻辑层-不同工厂产出的品种不同

// 两家工厂
$local = new LocalConcreteFactory();
$import = new ImportConcreteFactory();

// 本地工厂-生产
$localPineapple = $local->createFruitPineapple();
$localCherry = $local->createFruitCherry();


// 进口工厂-生产
$importPineapple = $import->createFruitPineapple();
$importCherry = $import->createFruitCherry();

// 小明喜欢吃
$localPineapple->pineapple();
$localCherry->cherry();

// 小红喜欢吃
$importPineapple->pineapple();
$importCherry->cherry();

3、Application

3.1 从 Laravel \Illuminate\Database\Connectors\ConnectionFactory 数据库连接工厂类中体现出简单工厂模式

ConnectionFactory 数据库连接工厂类的 createConnection() 方法就能直接体现出 简单工厂模式。

Laravel 的数据库连接工厂使用工厂模式来创建和管理数据库连接实例。它根据配置文件和驱动类型创建适当的数据库连接对象，隐藏了连接细节，使得数据库连接的创建和切换变得简单和可扩展。

3.1.1 数据库配置文件入手

// .env 配置
DB_CONNECTION=mysql
// config\database.php 文件系统配置
'default' => env('DB_CONNECTION', 'mysql'),
'connections' => [

    'sqlite' => [
        'driver' => 'sqlite',
        'url' => env('DATABASE_URL'),
        'database' => env('DB_DATABASE', database_path('database.sqlite')),
        'prefix' => '',
        'foreign_key_constraints' => env('DB_FOREIGN_KEYS', true),
    ],

    'mysql' => [
        'driver' => 'mysql',
        'url' => env('DATABASE_URL'),
        'host' => env('DB_HOST', '127.0.0.1'),
        'port' => env('DB_PORT', '3306'),
        'database' => env('DB_DATABASE', 'forge'),
        'username' => env('DB_USERNAME', 'forge'),
        'password' => env('DB_PASSWORD', ''),
        'unix_socket' => env('DB_SOCKET', ''),
        'charset' => 'utf8mb4',
        'collation' => 'utf8mb4_unicode_ci',
        'prefix' => '',
        'prefix_indexes' => true,
        'strict' => true,
        'engine' => null,
        'options' => extension_loaded('pdo_mysql') ? array_filter([
            PDO::MYSQL_ATTR_SSL_CA => env('MYSQL_ATTR_SSL_CA'),
        ]) : [],
    ],

    'pgsql' => [
        'driver' => 'pgsql',
        'url' => env('DATABASE_URL'),
        'host' => env('DB_HOST', '127.0.0.1'),
        'port' => env('DB_PORT', '5432'),
        'database' => env('DB_DATABASE', 'forge'),
        'username' => env('DB_USERNAME', 'forge'),
        'password' => env('DB_PASSWORD', ''),
        'charset' => 'utf8',
        'prefix' => '',
        'prefix_indexes' => true,
        'schema' => 'public',
        'sslmode' => 'prefer',
    ],

    ...

],

3.1.2 DB 的 Facade 门面操作，快速执行原始 SQL

  • DB Facades 门面操作 select 可以快速执行 SQL 查询

那肯定会想，咦~ ，没看见 数据库连接的地方，直接都能使用 SQL 查询，好神奇 😲

// 举个例子
$res = \Illuminate\Support\Facades\DB::select('select version()');
var_dump($res);
/*
array(1) {
  [0]=>
  object(stdClass)#280 (1) {
    ["version()"]=>
    string(6) "8.0.28"
  }
}
*/
namespace Illuminate\Support\Facades;
/*
 * @see \Illuminate\Database\DatabaseManager
 * @see \Illuminate\Database\Connection
 */
class DB extends Facade
{
    // 重写 Facade 父类的 getFacadeAccessor() ，返回 db 用于提供容器key，解析对应的实例
    protected static function getFacadeAccessor()
    {
        return 'db';
    }
}
  • 门面操作的背后
    • 首先所有具体 Facade 都会继承一个 Abstract Facade 门面的抽象类
    • 由于调用者执行 \Illuminate\Support\Facades\DB::select() ，但是又没有 select() 的静态方法
    • 然后会来到 Facade::__callStatic($method, $args) 魔术方法 （在静态上下文中调用一个不可访问方法时，__callStatic() 会被调用）
    • 魔术方法会调用 Facade::getFacadeRoot() 来解析门面的具体实例 $instance 从而调用 $instance->$method()
    • 具体 $instance 实例是从 Laravel 的服务容器中解析出来的
namespace Illuminate\Support\Facades;
abstract class Facade
{
    // 
    public static function __callStatic($method, $args)
    {
        $instance = static::getFacadeRoot();

        if (! $instance) {
            throw new RuntimeException('A facade root has not been set.');
        }

        return $instance->$method(...$args);
    }

    // 从门面后访问真正的对象
    public static function getFacadeRoot()
    {
        return static::resolveFacadeInstance(static::getFacadeAccessor());
    }

    // 获取注册的名称 （如果子类没有实现这个方法，则会抛出异常）
    protected static function getFacadeAccessor()
    {
        throw new RuntimeException('Facade does not implement getFacadeAccessor method.');
    }

    // 从容器中解析门面模式
    protected static function resolveFacadeInstance($name)
    {
        if (is_object($name)) {
            return $name;
        }
        if (isset(static::$resolvedInstance[$name])) {
            return static::$resolvedInstance[$name];
        }
        if (static::$app) {
            return static::$resolvedInstance[$name] = static::$app[$name];
        }
    }

}

3.1.3 DB 的 Provider 服务提供者是如何提供的

主要了解，服务提供者是如何注册并启动的。其实就是 Illuminate\Database\DatabaseServiceProvider 执行 register() 在服务提供者注册时执行，用于注册服务和配置，程序启动后执行 boot() 引导应用程序事件。

  • app.php 配置文件，可以看到配置的服务提供者 DatabaseServiceProvider ，但是这些配置是什么时候被加载的呢
// config\app.php
'providers' => [
    Illuminate\Database\DatabaseServiceProvider::class,
],
'aliases' => [
    'DB' => Illuminate\Support\Facades\DB::class,
],
  • Illuminate\Database\DatabaseServiceProvider 服务提供者的 register() 和 boot() 方法
namespace Illuminate\Database;

class DatabaseServiceProvider extends ServiceProvider
{
    // 启动引导
    public function boot()
    {
        // 模型的数据库连接解析器
        Model::setConnectionResolver($this->app['db']);
        // 事件调度器
        Model::setEventDispatcher($this->app['events']);
    }

    // 注册
    public function register()
    {
        Model::clearBootedModels();

        // 注册数据库连接服务
        $this->registerConnectionServices();
        // 数据工厂
        $this->registerEloquentFactory();
        // 队列实体解析器
        $this->registerQueueableEntityResolver();
    }
    ...
}
  • public/index.php 入口文件

针对 web http 这种方式，还是从入口文件来看资源的加载。

// 创建 APP 
$app = require_once __DIR__.'/../bootstrap/app.php';
$kernel = $app->make(Kernel::class);
// 执行web处理
$response = $kernel->handle(
    $request = Request::capture()
)->send();
  • Illuminate\Foundation\Http\Kernel HTTP 内核类

Illuminate\Foundation\Http\Kernel 的 handle() 方法 中会调用 sendRequestThroughRouter() 也就是通过路由器来处理请求，在进入 Pipeline 管道处理之前，有一个 $this->bootstrap(); 的调用，里面主要是执行 $app 应用的 bootstrapWith()。 确保应用程序的各个组件都被正确初始化和配置。

// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\Http\Kernel.php
namespace Illuminate\Foundation\Http;

class Kernel {
    protected $bootstrappers = [
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadEnvironmentVariables::class,  // 环境变量
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\LoadConfiguration::class       ,  // 应用配置
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\HandleExceptions::class        ,  // 异常处理
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterFacades::class         ,  // 门面注册
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders::class       ,  // 服务提供
        \Illuminate\Foundation\Bootstrap\BootProviders::class           ,  // 引导初始化
    ];
    // 为 HTTP 请求引导应用程序
    public function bootstrap()
    {
        // 如果应用程序还未加载过
        if (! $this->app->hasBeenBootstrapped()) {
            $this->app->bootstrapWith($this->bootstrappers());
        }
    }
}
  • Illuminate\Foundation\Application App 应用的 bootstrapWith() 方法
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\Http\Kernel.php
// 运行一组给定的启动类
public function bootstrapWith(array $bootstrappers)
{
    $this->hasBeenBootstrapped = true; // 已经进行了引导操作
    foreach ($bootstrappers as $bootstrapper) {
        // 开始：通过事件系统通知其他监听器引导过程的开始和完成
        $this['events']->dispatch('bootstrapping: '.$bootstrapper, [$this]);
        // 服务容器的 make() 方法，实例化当前迭代到的引导类，然后调用 bootstrap() 方法
        $this->make($bootstrapper)->bootstrap($this);
        // 结束：
        $this['events']->dispatch('bootstrapped: '.$bootstrapper, [$this]);
    }
}
  • Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders 注册服务提供类的 bootstrap() 方法
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders.php
namespace Illuminate\Foundation\Bootstrap;

class RegisterProviders
{
    // 引导应用服务提供
    public function bootstrap(Application $app)
    {
        $app->registerConfiguredProviders();
    }
}
  • Illuminate\Foundation\Application App 应用的 registerConfiguredProviders() 方法，用于读取配置文件，加载应用程序的服务提供者
// config/app.php 配置文件
'providers' => [
    /*
    * Laravel Framework Service Providers...
    */
    Illuminate\Auth\AuthServiceProvider::class,
    Illuminate\Broadcasting\BroadcastServiceProvider::class,
    ...
     /*
    * Application Service Providers...
    */
    App\Providers\AppServiceProvider::class,
    App\Providers\AuthServiceProvider::class,
    ...
],
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\Application.php
// 读取配置文件 `config\app.php`的 `providers` 服务提供商 | 注册所有已配置的提供商
public function registerConfiguredProviders()
{
    // 获取应用程序配置中定义的服务提供者数组包含，然后转成集合
    $providers = Collection::make($this->make('config')->get('app.providers'))
                    ->partition(function ($provider) {
                        return strpos($provider, 'Illuminate\\') === 0;
                    });

    // 0 => 对应集合是 Laravel 框架基础服务提供商
    // 2 => 对应集合是 Laravel App 提供者
    // 1 => 对应集合是 框架发现的需要自动加载的 Package ，通过 PackageManifest ，读取 composer 进行获取的
    $providers->splice(1, 0, [$this->make(PackageManifest::class)->providers()]);

    // 然后会生成一个映射缓存
    // 关于从 composer 自动加载的会对应生成 bootstrap\cache\packages.php
    // 具体可以看 vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\ProviderRepository.php

    // 遍历服务提供者数组, 
    // 实例化每个服务提供者并调用其 register() 方法，
    // 服务提供者的注册操作会将其所提供的服务注册到应用程序 APP 的服务容器中，可以全局使用
    (new ProviderRepository($this, new Filesystem, $this->getCachedServicesPath()))
                ->load($providers->collapse()->toArray());
}
  • Illuminate\Foundation\Application App 应用的 register() 方法，用于将服务实例化并注册到 APP 容器中
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Foundation\Application.php
/**
 * Register a service provider with the application.
 *
 * @param  \Illuminate\Support\ServiceProvider|string  $provider
 * @param  bool  $force
 * @return \Illuminate\Support\ServiceProvider
 */
public function register($provider, $force = false)
{
    // 是否已经注册了同名的服务提供者
    if (($registered = $this->getProvider($provider)) && ! $force) {
        return $registered;
    }
    // 如果传入的 $provider 参数是一个字符串，代码会将其解析为服务提供者类的实例
    if (is_string($provider)) {
        $provider = $this->resolveProvider($provider);
    }
    // 调用服务提供者的 register() 方法。在服务提供者类中，register() 方法通常用于注册服务容器绑定和单例
    $provider->register();
    // 定义了 $bindings 属性，代码会遍历该属性，并使用 bind() 方法将其绑定到应用程序的服务容器
    if (property_exists($provider, 'bindings')) {
        foreach ($provider->bindings as $key => $value) {
            $this->bind($key, $value);
        }
    }
    // 定义了 $singletons 属性，代码会遍历该属性，并使用 singleton() 方法将其注册为应用程序的服务容器中的单例
    if (property_exists($provider, 'singletons')) {
        foreach ($provider->singletons as $key => $value) {
            $this->singleton($key, $value);
        }
    }
    // 将服务提供者标记为已注册状态，追加到数组中 ，$this->serviceProviders[]
    $this->markAsRegistered($provider);
    // 应用程序已启动时调用 boot() 方法执行服务提供者的启动逻辑
    if ($this->isBooted()) {
        $this->bootProvider($provider);
    }
    return $provider;
}

3.1.4 DB 的连接器工厂类 ConnectionFactory

  • 注册数据库连接服务 DatabaseServiceProvider 的 registerConnectionServices() 方法
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Database\DatabaseServiceProvider.php

// 注册与数据库连接相关的服务和绑定
protected function registerConnectionServices()
{
    // 注册连接工厂，创建实际的数据库连接实例
    $this->app->singleton('db.factory', function ($app) {
        return new ConnectionFactory($app);
    });

    // 数据库管理器用于解决各种连接
    $this->app->singleton('db', function ($app) {
        // ！！！！【核心】
        return new DatabaseManager($app, $app['db.factory']);
    });

    // 绑定连接解析器
    $this->app->bind('db.connection', function ($app) {
        return $app['db']->connection();
    });

    // 注册事务管理器
    $this->app->singleton('db.transactions', function ($app) {
        return new DatabaseTransactionsManager;
    });
}
  • 数据库管理器 DatabaseManager 的构造函数中 reconnection() 来创建连接
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Database\DatabaseManager.php
namespace Illuminate\Database;

class DatabaseManager implements ConnectionResolverInterface
{
    public function __construct($app, ConnectionFactory $factory)
    {
        $this->app = $app;
        $this->factory = $factory;

        $this->reconnector = function ($connection) {
            $this->reconnect($connection->getNameWithReadWriteType());
        };
    }

    // 获取连接
    public function connection($name = null)
    {
        [$database, $type] = $this->parseConnectionName($name);

        $name = $name ?: $database;

        // !!!! [重点] !!! 
        if (! isset($this->connections[$name])) {
            $this->connections[$name] = $this->configure(
                $this->makeConnection($database), $type
            );
        }

        return $this->connections[$name];
    }

    // 创建连接实例
    protected function makeConnection($name)
    {
        // 获取指定连接名称的配置信息
        $config = $this->configuration($name);

        // 是否有针对该连接名称的扩展注册
        if (isset($this->extensions[$name])) {
            return call_user_func($this->extensions[$name], $config, $name);
        }

        // 是否有针对数据库驱动的扩展注册
        if (isset($this->extensions[$driver = $config['driver']])) {
            return call_user_func($this->extensions[$driver], $config, $name);
        }


        // ！！！【核心】！！！
        // 连接工厂（$this->factory）创建连接。调用连接工厂的 make() 方法
        return $this->factory->make($config, $name);
    }
    ...
}
  • 数据库连接器工厂 ConnectionFactory 的 make() 根据驱动实例化不同的连接器实例
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Database\Connectors\ConnectionFactory.php
class ConnectionFactory
{

    // 根据PDO建立链接
    public function make(array $config, $name = null)
    {
        $config = $this->parseConfig($config, $name);

        if (isset($config['read'])) {
            // 根据读写分离配置来选择创建读写分离连接
            return $this->createReadWriteConnection($config);
        }

        // 创建连接单例
        return $this->createSingleConnection($config);
    }

    // 创建 数据库连接实例
    protected function createSingleConnection(array $config)
    {
        $pdo = $this->createPdoResolver($config);

        // 根据驱动类型（driver）和配置创建具体的数据库连接实例
        return $this->createConnection(
            $config['driver'], $pdo, $config['database'], $config['prefix'], $config
        );
    }

    /**
     * 创建 数据库连接实例
     *
     * @param  string  $driver
     * @param  \PDO|\Closure  $connection
     * @param  string  $database
     * @param  string  $prefix
     * @param  array  $config
     * @return \Illuminate\Database\Connection
     *
     * @throws \InvalidArgumentException
     */
    protected function createConnection($driver, $connection, $database, $prefix = '', array $config = [])
    {
        // 是否连接过
        if ($resolver = Connection::getResolver($driver)) {
            return $resolver($connection, $database, $prefix, $config);
        }

        // 根据驱动类型选择适当的连接类
        switch ($driver) {
            case 'mysql':
                return new MySqlConnection($connection, $database, $prefix, $config);
            case 'pgsql':
                return new PostgresConnection($connection, $database, $prefix, $config);
            case 'sqlite':
                return new SQLiteConnection($connection, $database, $prefix, $config);
            case 'sqlsrv':
                return new SqlServerConnection($connection, $database, $prefix, $config);
        }

        throw new InvalidArgumentException("Unsupported driver [{$driver}].");
    }
}
  • MySqlConnection 对应的 select() 方法
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Database\Connection.php
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Database\MySqlConnection.php
// vendor\laravel\framework\src\Illuminate\Database\PostgresConnection.php

// 数据库连接的 select() 方法的实现
public function select($query, $bindings = [], $useReadPdo = true)
{
    // 调用 run() 方法，用于执行 SQL 查询
    return $this->run($query, $bindings, function ($query, $bindings) use ($useReadPdo) {
        // 模拟查询模式
        if ($this->pretending()) {
            return [];
        }
        // 创建预处理语句对象
        $statement = $this->prepared(
            $this->getPdoForSelect($useReadPdo)->prepare($query)
        );
        // 绑定参数
        $this->bindValues($statement, $this->prepareBindings($bindings));
        // 执行查询
        $statement->execute();
        // 获取结果集
        return $statement->fetchAll();
    });
}

3.1.5 回到开头，用 DB::select() 执行 SQL 语句

\Illuminate\Database\Connectors\ConnectionFactory 体现出来简单工厂模式的实现思想；具体可以看源码 ConnectionFactory

  1. 入口文件；
    HTTP 请求中，通过 Illuminate\Foundation\Http\Kernel 的 handle() 方法来接收请求并响应
  2. 加载 Kernel 的 $bootstrappers 基础引导类；
    在 APP 执行 hanle() 之前会调用自身的 $this->bootstrap(); ，用来加载各个组件，例如 env 环境变量、config 应用配置、exception 异常处理机制、Facade 门面注册、Provider 注册服务提供商，boot 引导初始化，等等，每个组件会 make 实例化，并且执行对应的 bootstrap() 方法
  3. 调用 RegisterProviders 注册提供商方法；
    其中，Provider 服务提供商： Illuminate\Foundation\Bootstrap\RegisterProviders 的 bootstrap() 方法，会调用 APP 的 registerConfiguredProviders() 方法
  4. 每一个服务提供商会执行 register() 注册到 APP 容器中：
    那么 APP 的 registerConfiguredProviders() 主要是读取 config/app.php 配置文件中的 providers 服务提供商数组，来依次的实例化，并且通过 $app->register() 先执行每一个基础服务自身的 register() ，然后再注册到 APP 的服务容器中
  5. 其中，数据库服务提供商 DatabaseServiceProvider ，创建数据库管理器 DatabaseManager;
    执行自身 register，其中有 registerConnectionServices() 注册数据库连接服务的方法，利用 $this->app->singleton() 创建 DatabaseManager 的数据库管理器单例，构造函数中会有 connect() 连接相关的调用，也就是靠 ConnectionFactory 连接工厂完成的
  6. 数据库连接工厂 ConnectionFactory 的 make() 方法创建连接实例；
    根据传入的驱动，和配置文件，来识别创建不同的连接器，例如 Mysql 、Pgsql 等
  7. 门面操作 \Illuminate\Support\Facades\DB 来调用 select() 方法；
    主要利用 __callStatic() 魔术方法，从而解析出来 db 对应的实例，从而调用 select() 方法执行 SQL 查询语句

4、 Summary

工厂模式，用于解耦客户端逻辑层和对象实例化过程 ，隐藏了对象实例化的细节，简化了使用者获取对象的方式。

  • 工厂模式
    • 创建型的设计模式
  • 为什么不直接 new 对象，非要搞个工厂？
    • 项目中，可能很多地方都用到的一些工具类，每次都 new 一下再用，如果可能还需要传入一些参数，比较繁琐，可以利用工厂模式来封装对象的实例化，还可以降低代码重复。
  • 工厂方法模式和抽象工厂有啥区别
    • 关注点：工厂方法在于创建单个对象，抽象工厂在于创建一组或者相互依赖的对象，比如前面例子中提到的 苹果工厂(工厂方法)、和本地工厂(抽象工厂)
    • 用途：工厂方法更多是解耦作用，把创建逻辑封装到工厂方法中；抽象工厂则是创建一组相关的产品，以达到这些对象可以协同工作
    • 实现：工厂方法，通常是有一个抽象类，然后具体工厂继承抽象类，从而创建具体的产品；抽象工厂则是一个抽象接口，具体工厂实现后，创建一组产品对象；
  • 创建的对象有什么区别
    • 简单工厂 ：用来生产同一等级结构中的任意产品；追加新的产品，需要增加新的类，并且修改工厂方法
    • 工厂方法 ：用来生产同一等级结构中的固定产品；追加新的产品，无需修改工厂方法，符合开闭原则
    • 抽象工场 ：用来生成不同产品族的全部产品；

本文章首发在 LearnKu.com 网站上。

上一篇 下一篇
Tacks
课程读者 506 声望
明天我们吃什么 悲哀藏在现实中
讨论数量: 0
发起讨论 只看当前版本


暂无话题~

关于 LearnKu

LearnKu 是终身编程者的修道场
做最专业、严肃的技术论坛
LearnKu 诞生的故事

资源推荐

  • 《社区使用指南》
  • 《文档撰写指南》
  • 《LearnKu 社区规范》
  • 《提问的智慧》

    • 服务提供商

    其他信息

  • 成为版主
  • 所有测验
  • 联系站长（反馈建议）

    • 粤ICP备18099781号-6 | 粤公网安备 44030502004330号 | 违法和不良信息举报

    由 Summer 设计和编码 | 方长科技协力运营

    请登录

    内容举报
    匿名举报，为防止滥用，仅管理员可见举报者。

    我要举报该，理由是：

    取消