orm 系列之 Eloquent演化历程2

Eloquent ORM

上篇讲到了数据库Relation的实现，本篇接着讲migrations or database modification logic的功能，此处开始的git是git co aa98553。

本文是orm系列的第三篇，也是Eloquent演化的第二篇，Eloquent系列会尝试着讲清楚Eloquent是如何一步一步演化到目前功能强大的版本的，但是毕竟个人能力有限，不可能分析的非常完善，总会有不懂的地方，所以讲的错误的地方，恳请大牛们能不吝赐教；或者如果有什么地方是没看懂的，也请提出来，因为可能那地方就是我自己没看懂，所以没讲明白，你提出后我们就可以一起讨论，让我们能共同的进步的。

数据库蓝图

先开始本文的主题。数据库管理相关的代码都放在Schema目录下，最开始的结构如下：

src/Illuminate/Database/Schema
├── Blueprint.php
└── Builder.php

就两个文件Blueprint和Builder，Schema/Builder负责提供数据库操作的面向对象似的操作，而Schema/Blueprint则负责存储具体的操作数据，包括数据库操作的命令和数据库表的定义，因此有下面的结构：

接着，我们看看是怎么使用Blueprint的，下看创建table

$grammar = new Illuminate\Database\Schema\Grammars\MySqlGrammar;
$blueprint = new Blueprint('users');
$blueprint->create();
$blueprint->increments('id');
$blueprint->string('email');
$statements = $blueprint->toSql($grammar);

此时返回的$statements是一个array，有count($statements)==1，并且$statements[0]为：

create table `users` (`id` int not null auto_increment primary key, `email` varchar(255) not null)

我们现在来看下上述是怎么实现的？

首先构造函数传入表名users，而create则是加了一个命令

public function create()
{
    return $this->addCommand('create');
}

addCommand则是将命令加入进$this->commands中，而下面的increments函数如下:

public function increments($column)
{
  return $this->integer($column, true);
}
public function integer($column, $autoIncrement = false)
{
  return $this->addColumn('integer', $column, compact('autoIncrement'));
}

其最终是调用了addColumn将其加入进$this->columns中，下面看下toSql函数，其核心是下面的部分:

foreach ($this->commands as $command)
{
  $method = 'compile'.ucfirst($command->name);

  if (method_exists($grammar, $method))
  {
    if ( ! is_null($sql = $grammar->$method($this, $command)))
    {
      $statements = array_merge($statements, (array) $sql);
    }
  }
}

对于每个命令，我们都调用grammar的compileCommand函数，此处我们调用的是compileCreate函数，至此我们就分析完了数据库表操作的方法，下面我们来看migrations功能。

数据库迁移

让我们先看目录结构：

src/Illuminate/Database/Console
└── Migrations
    ├── MigrateCommand.php
    ├── MigrationRepositoryInterface.php
    └── Migrator.php

此处有个新的知识点，也是laravel中一大亮点Artisan，Artisan是 Laravel 自带的命令行接口名称，此处不做具体的介绍了，有机会再细说的，当我们在命令行中执行php artisan command的时候，会去调用migrateCommand，然后最后会调用Migrator中的函数runMigrations函数，看下面分析：

public function runMigrations(OuputInterface $output, $package, $path, $pretend = false)
{
  $this->output->writeln('Running migrations at path: '.$path.'');

  // 从文件中获取migrate files
  $files = $this->getMigrationFiles($path);
  // 获取已经执行的migration
  $ran = $this->repository->getRanMigrations($package);
  // 比较不同
  $migrations = array_diff($files, $ran);
 // 执行未执行的migration
  $this->runMigrationList($output, $migrations, $package, $pretend);
}

大版本前夜

看完上面的最基本版本的migrator，我们跨越下直接来看tag v1.1.1版本的eloquent，

git co v1.1.1

此版本是v4.0.0之前的一个版本，从这以后laravel会以组件的形式组织各个功能，让我们分析下v1.1.1的版本，目前具有哪些功能，都是怎么实现的，先看下目录结构：

分别介绍下：

Console和Migrations：这是本篇讲migrations or database modification logic的功能

Eloquent：是前一篇讲的对于Active Record模式中Model的功能，包括了Model、Builder和Relation功能，忘记的可以去看前一篇orm 系列之 Eloquent演化历程1的内容

Query：包含了最基本的Sql的操作和语法逻辑，类似于自定义了一个DSL语言，提供了面向对象的操作方式

Schema：这也是本篇讲migrations or database modification logic的功能，主要是对数据库表操作sql的建模

此处Connectors是之前没有介绍过的，Connectors是在f917efa中第一次加入的，我们看下到底做了什么，其目录结构是：

src/Illuminate/Database/Connectors
├── ConnectionFactory.php
├── Connector.php
├── ConnectorInterface.php
├── MySqlConnector.php
├── PostgresConnector.php
├── SQLiteConnector.php
└── SqlServerConnector.php

看名字我们就知道大致是怎么回事了，ConnectorInterface定义了接口，Connector是基类，ConnectionFactory是工厂模式，负责创建具体的Connectors，再看下Connector文件，里面有个函数叫：

public function createConnection($dsn, array $config, array $options)
{
  $username = array_get($config, 'username');

  $password = array_get($config, 'password');

  return new PDO($dsn, $username, $password, $options);
}

其实就是对创建PDO的封装，随着代码复杂度的提高，我们根据SOLID原则（SOLID原则可以看The Clean Architecture in PHP 读书笔记(三)），将创建PDO这部分功能单独抽离出来，变为了Connectors，然后根据SOLID原则，我们再继续看下ConnectionInterface和ConnectionResolverInterface，分别负责的功能可以看下图：

我们可以看到ConnectionInterface负责数据库的操作，ConnectionResolverInterface负责connection的管理，原先这些功能在稍早的版本中都是揉在一起的，还是那个观点：

随着项目复杂度的提升，我们遵循关注点分离的原则，不断去对系统做解耦工作

新增功能

我们接着本篇开头介绍的migrate功能，来看下v1.1.0版本中有的功能，

src/Illuminate/Database/Console
├── Migrations
│   ├── BaseCommand.php
│   ├── InstallCommand.php
│   ├── MakeCommand.php
│   ├── MigrateCommand.php
│   ├── RefreshCommand.php
│   ├── ResetCommand.php
│   └── RollbackCommand.php
└── SeedCommand.php

此时Migrations目录下都是支持的命令，而Migrations下面是具体的实现了。

src/Illuminate/Database/Migrations
├── DatabaseMigrationRepository.php
├── Migration.php
├── MigrationCreator.php
├── MigrationRepositoryInterface.php
├── Migrator.php
└── stubs
    ├── blank.php
    ├── create.php
    └── update.php

我们可以看到Eloquent中到处都是接口，接口定义了要满足的契约，彼此之间都过接口交流，最大的进行了解耦。

我们通过一个比较有意思的命令Make来看下migration的实现，make的作用是新建一个migration文件，其会根据命令函数参数，去读取src/Illuminate/Database/Migrations/stubs下面的3个文件中的一个，然后调用下面的函数

protected function populateStub($name, $stub, $table)
{
  $stub = str_replace('{{class}}', camel_case($name), $stub);

  // Here we will replace the table place-holders with the table specified by
  // the developer. This is useful for quickly creaeting a tables creation
  // or update migration from the console instead of typing it manually
  if ( ! is_null($table))
  {
    $stub = str_replace('{{table}}', $table, $stub);
  }

  return $stub;
}

做一个简单的字符串替换，然后产生文件，然后还有一个比较有意思的是DatabaseMigrationRepository类，其作用是：我们需要记录migration哪些已经做了，哪些还没有做，这些记录方式我们通过DatabaseMigrationRepository来实现，最终是通过将执行记录以log的形式插入到数据库中。

本文最后讲下Eloquent中新增的对象之间的关系：多态关系，以下内容摘自[ Laravel 5.3 文档 ] Eloquent ORM —— 关联关系

表结构

多态关联允许一个模型在单个关联下属于多个不同模型。例如，假设应用用户既可以对文章进行评论也可以对视频进行评论，使用多态关联，你可以在这两种场景下使用单个comments表，首先，让我们看看构建这种关联关系需要的表结构：

posts
id - integer
title - string
    body - text

videos
  id - integer
  title - string
  url - string

comments
    id - integer
    body - text
    commentable_id - integer
    commentable_type - string

两个重要的需要注意的列是 comments 表上的 commentable_id 和 commentable_type。commentable_id列对应 Post 或Video 的 ID 值，而 commentable_type 列对应所属模型的类名。当访问 commentable 关联时，ORM 根据commentable_type 字段来判断所属模型的类型并返回相应模型实例。

模型结构

接下来，让我们看看构建这种关联关系需要在模型中定义什么：

morphTo();
    }
}

class Post extends Model
{
    /**
     * Get all of the post's comments.
     */
    public function comments()
    {
        return $this->morphMany('App\Comment', 'commentable');
    }
}

class Video extends Model
{
    /**
     * Get all of the video's comments.
     */
    public function comments()
    {
        return $this->morphMany('App\Comment', 'commentable');
    }
}

以上内容来自[ Laravel 5.3 文档 ] Eloquent ORM —— 关联关系，接下去让我们看下这是怎么实现的？

首先是morphMany的构造函数：

public function __construct(Builder $query, Model $parent, $morphName)
{
    $this->morphType = "{$morphName}_type";

    $this->morphClass = get_class($parent);

    parent::__construct($query, $parent, "{$morphName}_id");
}

然后morphMany其实是扩展是HasOneOrMany，然后再加限制的时候，新增了一个$this->query->where($this->morphType, $this->morphClass);，通过这个限制就可以解决多态关联了，那上面的例子来说，就是多个条件commentable_type=Video，至于HasOneOrMany的分析参考上一篇文章。

以上就是v4.0.0之前的Eloquent的大致功能，目前orm功能已经完善了，数据库迁移功能，Active Record模式的实现，下一步Eloquent的方向是什么呢？让我们跟着git继续追踪吧^_

新纪元

为了解决PHP组件管理及散步的问题，2009年的php|tek大会上成立了PHP-FIG组织，目的在于透过三个方式来制定PHP社群在开发组件时的规范，laravel依赖PHP_FIG的建议，将框架组件独立开发并命名为Illuminate，再提供Starter Package让框架使用者可以透过composer建立项目，因此我们从eloquent-v4.0.0开始，我们会开始看项目laravel/framework。

在4.*版本的时候，laravel/framework还采用的psr-0规范，所有其目录层级还是src/Illuminate/Database，在这个版本中有个新的目录Capsule，其下面是一个Manager文件，其最初是在f851607中加入的，我们来看下Manager中的内容。

此处为什么会出现Manager，当项目变复杂后，我们很难简单的和Eloquent的内部的组件进行有效的功能了，这个时候需要一个项目的门面，帮助我们和外界沟通，让外界尽可能简单的使用Eloquent，于是就出现了Manager，记得网上搜索过关键字Using Eloquent outside Laravel，我们可以看到一篇Vivek Kumar Bansal写的文章，文章从2方面介绍了怎么使用Eloquent

Building Schema
Making a Model

在这两个之间，我们需要有一个第一步就是准备环境，我们来看下代码：

use Illuminate\Database\Capsule\Manager as Capsule;

/**
 * Configure the database and boot Eloquent
 */
$capsule = new Capsule;
$capsule->addConnection([
    'driver'    => 'mysql',
    'host'      => 'host',
    'database'  => 'database',
    'username'  => 'username',
    'password'  => 'password',
    'charset'   => 'utf8',
    'collation' => 'utf8_general_ci',
    'prefix'    => 'prefix_'
]);
$capsule->setAsGlobal();
$capsule->bootEloquent();

建立有3个步骤

添加数据库连接addConnection
设置实例全局可访问setAsGlobal
启动Eloquent，bootEloquent

下面具体看下每个步骤做的事情。

第一步addConnection，添加了默认的数据库配置，通过这个配置，我们可以通过DatabaseManager.connection来获取数据库连接connection，从而进行操作。

第二步setAsGlobal，其动作就做了static::$instance = $this，通过将实例设置为静态变量，我们就能在全局通过静态方法来访问Capsule了。

第三步bootEloquent，通过Eloquent::setConnectionResolver($this->manager)设置了Model的静态变量$resolver，从而能够使用Model。

通过上面3步启动完后，我们就能开始下面的工作了，先看第一个Building Schema，即数据库本身的操作，我们给出示例的代码：

use Illuminate\Database\Capsule\Manager as Capsule;
use Illuminate\Database\Schema\Blueprint;

//Creating schema
Capsule::schema()->create('users', function (Blueprint $table) {
    $table->increments('id');
    $table->string('username');
    $table->string('first_name')->nullable();
    $table->string('last_name')->nullable();
    $table->string('email');
    $table->string('password');
    $table->timestamps();
});

//Droping Schema
Capsule::schema()->dropIfExists('users');

其中Capsule::schema()返回的是Schema\Builder实例，然后进行正常的操作操作，此处Blueprint定义了蓝图，数据库表的定义，然后通过Blueprint.build来执行蓝图，从而产生数据库表。

接着我们看第二个Making a Model，使用上非常简单：

//User Model
use Illuminate\Database\Eloquent\Model as Eloquent
class User extends Eloquent {
    //
}

此处Eloquent已经通过初始化设置了静态变量$resolver，我们可以方便的获取连接Connection了，也就是有了数据库操作的功能。

好了，以上就是Capsule/Manager的功能了，相当于Eloquent的门面，负责打点一切，此时我们再画下主要的类图：

上面Capsule是大管家，然后DatabaseManger则是内部统领，管理者两大集团Schema和Query，同时DatabaseManger和Eloquent还处理协作关系，Eloquent负责领域类的打理，最后ConnectionFactory则打点着所有的Connection，提供基础的功能。

总结

从v4.0.0开始，基本Eloquent就已经固定了，到目前最新master分支上，目录结构也没有什么变化了，因此下一篇开始，我们会在最新版的基础上，分析下Eloquent的一些具体的实现，尽情期待。

参考

[ Laravel 5.3 文档 ] Eloquent ORM —— 关联关系

这是orm的第三篇，你的鼓励是我继续写下去的动力，期待我们共同进步。

这个时代，每个人都是超级个体！关注我，一起成长！

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