PHP教程系列4-按需載入的程式碼才有靈魂

摘要： 有一天產品經理給大家提了個需求，指著淘寶說，做個一樣的，這個功能很簡單，怎麼實現我不管…… 說時遲那時快，小明拿起鍵盤就是幹。小明快速的封裝了兩個類，分別如下： TestA.php <?php class TestA{ ...

有一天產品經理給大家提了個需求，指著淘寶說，做個一樣的，這個功能很簡單，怎麼實現我不管……

說時遲那時快，小明拿起鍵盤就是幹。小明快速的封裝了兩個類，分別如下：

1. TestA.php

   <?php 
   class TestA{
   public function getDemo(){
   echo '淘寶首頁';
   }
   }

2. TestB.php

   <?php 
   class TestB{
   public function getDemo(){
   echo '淘寶商品頁';
   }
   }
   /****
   小明拿到需求後幹勁十足，於是在程式碼中添加了一億行註釋
   什麼渣渣需求，大爺不幹了……
   什麼渣渣需求，大爺不幹了……
   什麼渣渣需求，大爺不幹了……
   *****/

   包含註釋資訊的TestB.php檔案有1G，請自行貼上複製將TestB.php檔案弄成1G左右，下面會有驚喜。

然後建立一個index.php檔案來呼叫這兩個類。

<?php
include("TestA.php");
include("TestB.php"); 

if(isset($_GET['type'])){
if($_GET['type'] == 1){
$a = new TestA();
}else{
$a = new TestB();
}
$a->getDemo();
}else{
echo "頁面不存在，請指訪問 http://127.0.0.1:3000/index.php?type=1";
}

在當前目錄下開啟命令列，然後執行php -S 127.0.0.1:3000 （啟動PHP服務），再訪問http://127.0.0.1:3000/index.php?type=1 等你的頁面載入完，你會打心裡說一句“這麼卡，PHP這語言真**”。

於是我們優化一下index.php的程式碼，讓首頁不那麼卡，優化後的程式碼如下：

<?php
if(isset($_GET['type'])){
if($_GET['type'] == 1){
include("TestA.php");
$a = new TestA();
}else{
include("TestB.php");
$a = new TestB();
}
$a->getDemo();
}else{
echo "頁面不存在，請指訪問 http://127.0.0.1:3000/index.php?type=1";
}

這次再訪問http://127.0.0.1:3000/index.php?type=1 發現速度快了很多。

從上面這個簡單的例子可以得出下面一些結論：

1. PHP是解釋型語言，每次執行時都需要載入檔案、編譯檔案中的程式碼、最後執行。雖然註釋不是程式碼，但也會被載入導致速度變慢。
2. 硬碟的讀取速度很慢，45M/秒左右。
3. 按需載入能優化程式，因為不同請求要載入的類和檔案是不一樣的。

一. 解釋型語言的優缺點

程式語言分為解釋型語言和編譯型語言，像c，golang就是編譯型語言，需要build成可執行檔案才能執行。像PHP，Python，JavaScript就是解釋型語言，可以理解為需要實時編譯（解釋）再執行。

作為解釋型語言，PHP最大的優點有如下幾個：

1. 不關注變數型別，直譯器會自己推算出變數型別。定義變數很輕鬆，很大程度的提升了程式設計速度。比如定義了$a = 1000; 之後執行$a = 12.11; 和$a = "abc"; 程式都能正常執行，開發人員不用關心變數是int、float、char。
2. 熱更新，程式碼修改了之後是實時生效的，不用重啟伺服器。
3. 自帶很多實用的擴充套件，常用的時間處理，字串處理，檔案處理，資料庫讀寫等等，真正的開箱即用。
4. 容易上手，也導致很多人只注重功能實現不注重程式碼質量。

作為解釋型語言，PHP最大的缺點如下：

1. 有很多歷史包袱，年紀太大的鍋。
2. 函式命名不規範，怎麼開心怎麼來的節奏，今天小駝峰明天匈牙利。
3. 缺少好用的包管理器和依賴管理方案，安裝擴充套件很麻煩。
4. 只能用於Web開發，其他領域不實用。也算是優點吧（專一）

二. 硬碟讀取速度的侷限

任何程式語言，在專案程式碼多了之後都會遇到硬碟讀取速度的瓶頸，很多程式語言設計之初就引入了包管理的概念，比如C++ 的using namespace std; 比如 golang的import "fmt" Python的import re 。通過合理的對包做管理，就能解決由於專案檔案太大導致使用者請求變慢的問題，很少有哪個請求或者方法需要將所有包程式碼都載入到記憶體中。

如果一個資原始檔的大小是100K，400個使用者同時發起請求就是40M。這個時候硬碟的瓶頸就出來了，通常我們會將檔案放入到記憶體中，記憶體的讀取速度在10G/秒左右，100K的檔案支援10萬用戶同時獲取。理論上是這樣，但網絡卡不一定承受的住，現在大部分網絡卡還是千M網絡卡，扛不住10G/秒的請求。有興趣的朋友可以看看PHP教程系列3-寫PHP程式前必須知道的5點資訊 。

三. 按需載入要解決哪些問題

還是之前的例子，小明封裝的檔案越來越多，新加一個檔案就寫一條 include 語句，淘寶網有幾萬個頁面，難道要寫幾萬個include？我們需要再優化一下程式碼，讓程式變的智慧一點，別寫太多include。優化後的程式碼如下：

<?php
function autoload($className)
{
$fileName = $className. '.php';
include $fileName;
}
spl_autoload_register('autoload');

if(isset($_GET['type'])){
if($_GET['type'] == 1){
$a = new TestA();
}else{
$a = new TestB();
}
$a->getDemo();
}else{
echo "頁面不存在，請指訪問 http://127.0.0.1:3000/index.php?type=1";
}

我們去掉了之前的include語句，通過spl_autoload_register() 函式來實現按需載入，這個函式的含義是如果當前找不到類名，就去指定的目錄查詢。通過spl_autoload_register() 方法我們把 include 去掉了，這時候再新建TestC.php ，TestD.php 都不需要再通過 include 引入。大大的節省了程式設計時間，簡單的實現了按需載入。

不過上面的方法有個問題，如果我需要引入小芳的程式碼庫，小芳程式碼庫的檔名並不等於類名，例如檔名是TestC.class.php類名是TestC。我們就沒法通過類名載入到指定的檔案了。如果小芳也有一個TestA.php檔案，和小明的衝突了怎麼辦？

為了解決上面這兩個問題，PHP5.3引入namespace 名稱空間的概念，PHP5.3之前的版本是不支援名稱空間的。名稱空間的引入，主要就是為了優化包管理，按需載入等問題。官方指定了PSR-0和PSR-4兩個自動載入規範，其中PSR-0已經被棄用。現在PSR-4應用最廣泛，通過Composer一句命令就實現。PHP官方制定了很多編碼規範，主要是防止一些PHP程式設計師瞎寫程式碼。具體規範地址看這裡https://www.php-fig.org/psr/

1. PSR-0 早期版本的按需載入規範

   <?php
   
   function autoload($className)
   {
   $className = ltrim($className, '\\');
   $fileName= '';
   $namespace = '';
   if ($lastNsPos = strrpos($className, '\\')) {
   $namespace = substr($className, 0, $lastNsPos);
   $className = substr($className, $lastNsPos + 1);
   $fileName= str_replace('\\', DIRECTORY_SEPARATOR, $namespace) . DIRECTORY_SEPARATOR;
   }
   $fileName .= str_replace('_', DIRECTORY_SEPARATOR, $className) . '.php';
   
   require $fileName;
   }
   spl_autoload_register('autoload');

2. PSR-4 最新版本的按需載入規範

   PSR-4可通過composer實現（理論上所有PSR標準都能通過composer命令來自動實現）。composer.json資訊如下：

   {
   "name": "lesliexiong/php-server",
   "description": "server",
   "authors": [
   {
   "name": "layne",
   "email": "[email protected]"
   }
   ],
   "require": {
   "php": ">=5.4.0"
   },
   "autoload": {
   "psr-4":{
   "Layne\\Taobao\\": "src/"
   }
   }
   }

   然後將 TestA.php 和 TestB.php 放到src目錄下,最後執行composer install ，所有按需載入的程式碼會自動生成。之後任何人都可以訪問封裝好的TestA.php 和 TestB.php。像Yii2，Laravel5這種上萬個原始碼檔案的專案就是使用Composer做管理並共享元件。下一章我將詳細說說composer的使用。

四. 寫在最後

為了解決按需載入、命名衝突、包管理這些問題，我們引出了名稱空間和PSR標準，這些標準都來之不易，每一位PHPer都應該掌握。程式碼千萬行，註釋第一行，編碼無標準，家人兩行淚。