PHP-自动加载原理分析

说起PHP的自动加载，很多同学可能都会想到各种框架的自动加载功能，PHP规范中的PSR0和PSR4原则，Composer的自动加载功能等等，这些都为我们的开发提供了很大的方便。

那么PHP自动加载的前因后果到底是什么？PHP的内部原理又是怎么样的呢？接下来我就根据自己的理解进行一下分析总结：

为什么会有自动加载？

在PHP面向对象(OO)编程中，为了方便管理，我们都会把一个类写在一个单独的文件中，那么如果想在A类中使用B类的功能，就需要把B类加载到A类。对于这样的需求在最原始的时候，我们是通过require 和 include 语法实现的，这2种语法结果基本一样，执行流程有一些区别，这里不解释。例如：

//文件 B.php

class B{
    public function echo_info(){
        echo "我是class B中的方法执行结果";
    }
}
?>
//文件 A.php

require 'b.php';//include 'b.php';
class A{
    public function test(){
        $b_object = new B();
        $b_object->echo_info();
    }
}
$a_object = new A();
$a_oject->test();
?>
命令行输入：#php a.php
    输出： “我是class B中的方法执行结果“

于是，PHP5实现了类的自动加载（Autoload）功能，这个功能最初是通过PHP的一个魔术方法__autoload()实现的。后来，PHP扩展SPL(Standard PHP Library 标准PHP类库)又实现了更强大的自动加载机制。

PHP原始自动加载

首先，先介绍下__autoload()方法。还是刚刚的例子，使用__autoload()可以做如下修改：

//文件 B.php 不做修改
//文件 A.php

class A{
    public function test(){
        $b_object = new B();
        $b_object->echo_info();
    }
}
function __autoload($classname){
    require $classname.'.php';//include 'b.php';
}
$a_object = new A();
$a_oject->test();
?>
命令行输入：#php a.php
    输出： “我是class B中的方法执行结果“

我们在A文件中加了一个函数：__autoload(),并且自己在函数中编写了相应的引入方法，运行之后同样得到了结果，没有报错。我们需要明确 __autoload()函数PHP在找不到类的时候会自动执行，但是PHP内部并没有定义这个函数，这个函数需要开发着自己定义，并且编写内部逻辑，PHP只负责在需要的时候自动调用执行。而且在调用的时候会自动传人要加载的类名作为参数。

有了__autoload()函数，可以看出，如果我们现在需要引入100个其它文件，只需要订好一个规则，编写一个函数就可以了。这比直接用require/inlude有了很大进步，但是同样也有新的问题，在一个项目中，我们只能编写一个__autoload()函数，如果项目比较大，加载每个文件都使用同样的规则显然是不现实的，那么我们可能就需要在__autoload()中编写复杂的规则逻辑来满足加载不同文件的需求。这同样会使得__autoload()函数变得复杂臃肿，难以维护管理。

于是，SPL(Standard PHP Library 标准PHP类库)的自动加载机制就应时而生了。

SPL 自动加载

首先，明确一点，PHP在实例化一个对象时（实际上在实现接口，使用类常数或类中的静态变量，调用类中的静态方法时都会如此），首先会在系统中查找该类（或接口）是否存在，如果不存在的话就尝试使用autoload机制来加载该类。而autoload机制的主要执行过程为：

• 检查执行器全局变量函数指针autoload_func是否是NULL；
• 如果 autoload_func==NULL ,则查找系统是否定义 __autoload() 函数，如果定义了，则执行并返回加载结果。如果没有定义，则报错并退出；
• 如果 autoload_func 不等于NULL，则直接执行 autoload_func 指向的函数加载类，此时并不检查 __autoload() 函数是否定义。

通过对PHP自动加载流程的了解，可以看到PHP实际上提供了两种方法来实现自动装载机制：

• 一种我们前面已经提到过，是使用用户定义的__autoload()函数，这通常在PHP源程序中来实现；
• 另外一种就是设计一个函数，将autoload_func指针指向它，这通常使用C语言在PHP扩展中实现，即 SPL autoload机制。

如果两种方式都实现了，也就是 autoload_func 不等于NULL，程序只会执行第二种方式，__autoload() 函数是不会被执行的。

先看一个 SPL 自动加载例子：

B.php文件不变
A.php

class A{
    public function test(){
        $b_object = new B();
        $b_object->echo_info();
    }
}

function __autoload($classname){
    require $classname.'.php';//include 'b.php';
}

function my_autoload($classname){
    require $classname.'.php';//include 'b.php';
    echo 'my_autoload   ';
}

spl_autoload_register('my_autoload');
$a_object = new A();
$a_object->test();

结果：my_autoload  我是class B中的方法执行结果
?>

在这个小例子，可以看到，通过 spl_autoload_register（’my_autoload’），实现了 当程序执行找不到类B时，会执行 自定义的 my_autoload()函数，加载B类。实际上 spl_autoload_register（’my_autoload’） 的作用就是 把autoload_func 指针指向 my_autoload()。现在，整个PHP 自动加载过程就明白了。

接下来我们详细分析下 SPL 自动加载的整个过程。

首先还是刚刚的小例子，假如把spl_autoload_register（’my_autoload’） 改成 spl_autoload_register（）不添加任何参数，B类能被加载吗？答案是：YES。
为什么呢？

因为SPL扩展内部自己定义了一个自动加载函数 spl_autoload(),实现了自动加载的功能，如果我们不定义自己的自动加载函数，并且程序里写了 spl_autoload_register（）（如果不传参数，必须是第一次执行才会有效）或者 spl_autoload_register（’spl_autoload’），那么autoload_func 指针就会指向内部函数 spl_autoload()。程序执行的时候如果找不到相应类就会执行该自动加载函数。

那么，SPL 是怎么实现autoload_func 指针指向不同的函数呢？

原来，在SPL内部定义了 一个函数 spl_autoload_call() 和 一个全局变量autoload_functions。autoload_functions本质上是一个HashTable，不过我们可以将其简单的看作一个链表，链表中的每一个元素都是一个函数指针,指向一个具有自动加载类功能的函数。

spl_autoload_call()的作用就是按顺序遍历 autoload_functions，使得autoload_func指向每个自动加载函数，如果加载成功就停止，如果不成功就继续遍历下个自动加载函数，直到加载成功或者遍历完所有的函数。

那么，autoload_functions 这个列表是谁来维护的呢？就是 spl_autoload_register() 这个函数。我们说的自动加载函数的注册，其实就是通过spl_autoload_register()把自动加载函数加入到 autoload_functions 列表。

到此为止，整个自动加载的流程就是分析结束了。

  相关SPL自动加载函数：
  spl_autoload_functions() //打印autoload_functions列表
  spl_autoload_unregister() //注销自动加载函数

参考资源：
http://www.jb51.net/article/31279.htm