php位运算的权限设计

一、优缺点

位运算的运算对象是二进制位，速度快，效率高，而且节省空间，位运算做权限控制也相当的灵活。但是位运算有很大的局限，位移不能超过32次，这就要求权限的数量不超过32中。

二、如何定义权限

将权限按照2的N次方来定义值，一次类推。为什么要这个样子定义，这个样纸的定义是为了保证每个权限值(二进制)中只有一个1，而它恰好对应一种权限。比如：

define('ADD', 1); // 增加权限
define('UPD', 2); // 修改权限
define('SEL', 4); // 查找权限
define('DEL', 8); // 删除权限

三、权限操作

权限操作其实涉及到“角色”这个概念。进行权限操作不外乎让某个角色赋予某种权限、禁止某种权限和检测某个角色是否拥有某种权限。相对于这三个操作，可以使用二进制数间的运算操作很方便实现。

// 给予某种权限用到“位或”运算符
$a_access = ADD | UPD | SEL | DEL; // a拥有增删改查权限
$b_access = ADD | UPD | SEL; // b拥有增改查权限
$c_access = ADD | UPD; // c拥有增改权限

// 禁止某种权限用“位与”和“位非”运算符
$d_access = $c_access & ~UPD; // d只拥有了增权限

// 检测是否拥有某种权限用到“位与”运算符
var_dump($b_access & ADD); // 1代表b拥有增权限
var_dump($b_access & DEL); // 0代表b不拥有删权限

四、实现简单的权限类和角色类

运用上面的权限操作方法，可以简单地封装成一个权限类和一个角色类。

/**
* 简单权限类
*/
class Peak_Auth
{
    /**
     * 权限计数器
     * 作用在于生成权限值
     * @var integer
     */
    protected static $authCount = 0;

    /**
     * 权限名称
     * @var string
     */
    protected $authName;

    /**
     * 权限详细信息
     * @var string
     */
    protected $authMessage;

    /**
     * 权限值
     * @var int 2的n次方
     */
    protected $authValue;

    /**
     * 构造函数
     * @param string $authName    权限名称
     * @param string $authMessage 权限详细信息
     */
    public function __construct($authName,$authMessage = ''){
        $this->authName = $authName;
        $this->authMessage = $authMessage;
        $this->authValue = 1 << self::$authCount;
        self::$authCount++;
    }

    /**
     * 本类不允许对象复制的操作
     * 
     */
    public function __clone(){

    }

    /**
     * 设置权限的详细信息
     * @param  string $authMessage
     */
    public function setAuthMessage($authMessage){
        $this->authMessage = $authMessage;
    }

    /**
     * 获取权名称
     * @return int
     */
    public function getAuthName(){
        return $this->authName;
    }

    /**
     * 获取权限值
     * @return int
     */
    public function getAuthValue(){
        return $this->authValue;
    }

    /**
     * 获取权限的详细信息
     * @return string
     */
    public function getAuthMessage(){
        return $this->authMessage;
    }

}


/**
* 简单角色类
*/
class Peak_Role
{
    /**
     * 角色名
     * @var string
     */
    protected $roleName;

    /**
     * 角色拥有的权限值
     * @var int
     */
    protected $roleValue;

    /**
     * 父角色对象
     * @var Peak_Role
     */
    protected $parentRole;

    /**
     * 构造函数
     * @param string  $roleName   角色名
     * @param Peak_Role|null $parentRole 父角色对象
     */
    function __construct($roleName,Peak_Role $parentRole = null)
    {
        $this->roleName = $roleName;
        $this->authValue = 0;
        if($parentRole){
            $this->parentRole = $parentRole;
            $this->authValue = $parentRole->getAuthValue();
        }
    }

    /**
     * 获取父角色的权限
     */
    protected function fetchParentAuthValue(){
        if($this->parentRole){
            $this->authValue |= $this->parentRole->getAuthValue();
        }
    }

    /**
     * 给予某种权限
     * @param  Peak_Auth $auth $auth
     * @return 以便链式操作
     */
    public function allow(Peak_Auth $auth){
        $this->fetchParentAuthValue();
        $this->authValue |= $auth->getAuthValue();
        return $this;
    }


    /**
     * 阻止某种权限
     *
     * @param Peak_Auth $auth
     * @return Peak_Role 以便链式操作
     */
    public function deny(Peak_Auth $auth) {
        $this->fetchParentAuthValue();
        $this->authValue &= ~$auth->getAuthValue();
        return $this;
    }

    /**
     * 检测是否拥有某种权限
     *
     * @param Peak_Auth $auth
     * @return boolean
     */
    public function checkAuth(Peak_Auth $auth) {
        return $this->authValue & $auth->getAuthValue();
    }

    /**
     * 获取角色的权限值
     *
     * @return int
     */
    public function getAuthValue() {
        return $this->authValue;
    }

}

五、调用例子

// 创建三个权限：可读、可写、可执行
$read = new Peak_Auth('CanRead');
$write = new Peak_Auth('CanWrite');
$exe = new Peak_Auth('CanExe');

// 创建一个角色 User
$user = new Peak_Role('User');

// 创建另一个角色 Admin，他拥有 User 的所有权限
$admin = new Peak_Role('Admin', $user);

// 给予 User 可读、可写的权限
$user->allow($read)->allow($write);

// 给予 Admin 可执行的权限，另外他还拥有 User 的权限
$admin->allow($exe);

// 禁止 Admin 的可写权限
$admin->deny($write);

// 检测 Admin 是否具有 某种权限
var_dump($admin->checkAuth($read));
var_dump($admin->checkAuth($write));
var_dump($admin->checkAuth($exe));