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【php】还不知道PHP有闭包?那你真OUT了

做过一段时间的Web开发,我们都知道或者了解JavaScript中有个非常强大的语法,那就是闭包。其实,在PHP中也早就有了闭包函数的功能。早在5.3版本的PHP中,闭包函数就已经出现了。到了7以及后来的现代框架中,闭包函数的使用更是无处不在。在这里,我们就先从基础来了解PHP中闭包的使用吧!

闭包函数(closures)在PHP中都会转换为 Closure 类的实例。在定义时如果是赋值给变量,在结尾的花括号需要添加;分号。闭包函数从父作用域中继承变量,任何此类变量都应该用 use 语言结构传递进去。 PHP 7.1 起,不能传入此类变量:superglobals、 $this 或者和参数重名。

闭包的使用非常简单,和JavaScript也非常相似。因为他们都有另外一个别名,叫做匿名函数。


$a = function () {
echo "this is testA";
};
$a(); // this is testA
function testA ($a) {
var_dump($a);
}
testA($a); // class Closure#1 (0) {}
$b = function ($name) {
echo 'this is ' . $name;
};
$b('Bob'); // this is Bob

我们将$a和$b两个变量直接赋值为两个函数。这样我们就可以使用变量()的形式调用这两个函数了。通过testA()方法,我们可以看出闭包函数是可以当做普通参数传递的,因为它自动转换成为了 Closure 类的实例。


$age = 16;
$c = function ($name) {
echo 'this is ' . $name . ', Age is ' . $age;
};
$c('Charles'); // this is Charles, Age is
$c = function ($name) use ($age) {
echo 'this is ' . $name . ', Age is ' . $age;
};
$c('Charles'); // this is Charles, Age is 16

如果我们需要调用外部的变量,需要使用use关键字来引用外部的变量。这一点和普通函数不一样,因为闭包有着严格的作用域问题。对于全局变量来说,我们可以使用use,也可以使用global。但是对于局部变量(函数中的变量)时,只能使用use。这一点我们后面再说。


function testD(){
global $testOutVar;
echo $testOutVar;
}
$d = function () use ($testOutVar) {
echo $testOutVar;
};
$dd = function () {
global $testOutVar;
echo $testOutVar;
};
$testOutVar = 'this is d';
$d(); // NULL
testD(); // this is d
$dd(); // this is d
$testOutVar = 'this is e';
$e = function () use ($testOutVar) {
echo $testOutVar;
};
$e(); // this is e
$testOutVar = 'this is ee';
$e(); // this is e
$testOutVar = 'this is f';
$f = function () use (&$testOutVar) {
echo $testOutVar;
};
$f(); // this is f
$testOutVar = 'this is ff';
$f(); // this is ff

在作用域中,use传递的变量必须是在函数定义前定义好的,从上述例子中可以看出。如果闭包($d)是在变量($testOutVar)之前定义的,那么$d中use传递进来的变量是空的。同样,我们使用global来测试,不管是普通函数(testD())或者是闭包函数($dd),都是可以正常使用$testOutVar的。

在$e函数中的变量,在函数定义之后进行修改也不会对$e闭包内的变量产生影响。这时候,必须要使用引用传递($f)进行修改才可以让闭包里面的变量产生变化。这里和普通函数的引用传递与值传递的概念是相同的。

除了变量的use问题,其他方面闭包函数和普通函数基本没什么区别,比如进行类的实例化:


class G
{}
$g = function () {
global $age;
echo $age; // 16
$gClass = new G();
var_dump($gClass); // G info
};
$g();

关于全局作用域,闭包函数和普通函数的区别不大,主要的区别体现在use作为桥梁进行变量传递时的状态。在类方法中,有没有什么不一样的地方呢?


$age = 18;
class A
{
private $name = 'A Class';
public function testA()
{
$insName = 'test A function';
$instrinsic = function () {
var_dump($this); // this info
echo $this->name; // A Class
echo $age; // NULL
echo $insName; // null
};
$instrinsic();
$instrinsic1 = function () {
global $age, $insName;
echo $age; // 18
echo $insName; // NULL
};
$instrinsic1();
global $age;
$instrinsic2 = function () use ($age, $insName) {
echo $age; // 18
echo $insName; // test A function
};
$instrinsic2();
}
}
$aClass = new A();
$aClass->testA();
  • A::testA()方法中的$insName变量,我们只能通过use来拿到。
  • 闭包函数中的$this是调用它的环境的上下文,在这里就是A类本身。闭包的父作用域是定义该闭包的函数(不一定是调用它的函数)。静态闭包函数无法获得$this。
  • 全局变量依然可以使用global获得。

了解了闭包的这些特性后,我们可以来看几个小技巧:


$arr1 = [
['name' => 'Asia'],
['name' => 'Europe'],
['name' => 'America'],
];
$arr1Params = ' is good!';
// foreach($arr1 as $k=>$a){
//     $arr1[$k] = $a . $arr1Params;
// }
// print_r($arr1);
array_walk($arr1, function (&$v) use ($arr1Params) {
$v .= ' is good!';
});
print_r($arr1);

干掉foreach:很多数组类函数,比如array_map、array_walk等,都需要使用闭包函数来处理。上例中我们就是使用array_walk来对数组中的内容进行处理。是不是很有函数式编程的感觉,而且非常清晰明了。


function testH()
{
return function ($name) {
echo "this is " . $name;
};
}
testH()("testH's closure!"); // this is testH's closure!

看到这样的代码也不要懵圈了。PHP7支持立即执行语法,也就是JavaScript中的IIFE(Immediately-invoked function expression)。

我们再来一个计算斐波那契数列的:


$fib = function ($n) use (&$fib) {
if ($n == 0 || $n == 1) {
return 1;
}
return $fib($n - 1) + $fib($n - 2);
};
echo $fib(10);

同样的还是使用递归来实现。这里直接换成了闭包递归来实现。最后有一点要注意的是,use中传递的变量名不能是带下标的数组项:


$fruits = ['apples', 'oranges'];
$example = function () use ($fruits[0]) { // Parse error: syntax error, unexpected '[', expecting ',' or ')'
echo $fruits[0];
};
$example();

这样写直接就是语法错误,无法成功运行的。

Laravel中的IoC服务容器中,大量使用了闭包能力,我们模拟一个便于大家理解。当然,更好的方案是自己去翻翻Laravel的源码。

class B
{}
class C
{}
class D
{}
class Ioc
{
public $objs = [];
public $containers = [];
public function __construct()
{
$this->objs['b'] = function () {
return new B();
};
$this->objs['c'] = function () {
return new C();
};
$this->objs['d'] = function () {
return new D();
};
}
public function bind($name)
{
if (!isset($this->containers[$name])) {
if (isset($this->objs[$name])) {
$this->containers[$name] = $this->objs[$name]();
} else {
return null;
}
}
return $this->containers[$name];
}
}
$ioc = new Ioc();
$bClass = $ioc->bind('b');
$cClass = $ioc->bind('c');
$dClass = $ioc->bind('d');
$eClass = $ioc->bind('e');
var_dump($bClass); // B
var_dump($cClass); // C
var_dump($dClass); // D
var_dump($eClass); // NULL

闭包特性经常出现的地方是事件回调类的功能中,另外就是像彩蛋中的IoC的实现。因为闭包有一个很强大的能力就是可以延迟加载。IoC的例子我们的闭包中返回的是新new出来的对象。当我们的程序运行的时候,如果没有调用$ioc->bind(‘b’),那么这个B对象是不会创建的,也就是说这时它还不会占用资源占用内存。而当我们需要的时候,从服务容器中拿出来的时候才利用闭包真正的去创建对象。同理,事件的回调也是一样的概念。事件发生时在我们需要处理的时候才去执行回调里面的代码。如果没有闭包的概念,那么$objs容器就这么写了:


$this->objs['b'] = new B();
$this->objs['c'] = new C();
$this->objs['d'] = new D();

容器在实例化的时候就把所有的类都必须实例化了。这样对于程序来说很多用不上的对象就都被创建了,带来非常大的资源浪费。

基于闭包的这种强大能力,现在闭包函数已经在Laravel、TP6等框架中无处不在了。学习无止尽,掌握原理再去学习框架往往更能事半功倍。

测试代码:
https://github.com/zhangyue0503/dev-blog/blob/master/php/201911/source/%E8%BF%98%E4%B8%8D%E7%9F%A5%E9%81%93PHP%E6%9C%89%E9%97%AD%E5%8C%85%EF%BC%9F%E9%82%A3%E4%BD%A0%E7%9C%9FOUT%E4%BA%86.php

参考文档:
https://www.php.net/manual/zh/functions.anonymous.php
https://www.php.net/manual/zh/functions.anonymous.php#100545

https://www.php.net/manual/zh/functions.anonymous.php#119388

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