PHP Closure(閉包)類詳解

 Closure

面向對象變成語言代碼的複用主要採用繼承來實現,而函數的複用,就是經過閉包來實現。這就是閉包的設計初衷。php

 

注:PHP裏面閉包函數是爲了複用函數而設計的語言特性,若是在閉包函數裏面訪問指定域的變量,使用use關鍵字來實現。編程

 

PHP具備面向函數的編程特性,可是也是面向對象編程語言,PHP 會自動把閉包函數轉換成內置類 Closure 的對象實例,依賴Closure 的對象實例又給閉包函數添加了更多的能力。 數組

 

閉包不能被實例(私有構造函數),也不能被繼承(finally 類)。能夠經過反射來判斷閉包實例是否能被實例,繼承。閉包

 

匿名函數

匿名函數,是php5.3的時候引入的,又稱爲Anonymous functions。字面意思也就是沒有定義名字的函數。編程語言


提到閉包就不得不想起匿名函數,也叫閉包函數(closures),貌似PHP閉包實現主要就是靠它。聲明一個匿名函數是這樣:
函數

 

$say = function() {
  return '我是匿名函數';
}; //帶結束符

echo $say(); //這是最直接調用匿名函數方式

function test(Closure $callback){
  return $callback();
}

echo test($say); //這是間接調用匿名函數方式










 固然也能夠這樣寫 :
  echo test( function() {
  return '我是匿名函數';
  });


this

  

能夠看到,匿名函數由於沒有名字,若是要使用它,須要將其返回給一個變量。匿名函數也像普通函數同樣能夠聲明參數,調用方法也相同:spa

$func = function( $param ) {
    echo $param;
};
$func( 'some string' );

//輸出:
//some string

  

順便提一下,PHP在引入閉包以前,也有一個能夠建立匿名函數的函數:create function,可是代碼邏輯只能寫成字符串,這樣看起來很晦澀而且很差維護,因此不多有人用。.net

 

實現閉包


將匿名函數在普通函數中當作參數傳入,也能夠在函數中被返回。這就實現了一個簡單的閉包。
設計

 

鏈接閉包和外界變量的關鍵字:USE


PHP在默認狀況下,匿名函數不能調用所在代碼塊的上下文變量,而須要經過使用use關鍵字。

function getMoney() {
    $rmb = 1;
    $func = function() use ( $rmb ) {
        echo $rmb;
        //把$rmb的值加1
        $rmb++;
    };
    $func();
    echo $rmb; //閉包內的變量改變了,可是閉包外沒有改變。
}
getMoney();

//輸出:
//1
//1

 

在上面咱們看見匿名函數不能改變上下文的變量,是由於use所引用的也只不過是變量的一個副本clone而已(非徹底引用變量自己)。

若是咱們想在匿名函數中改變上下文的變量呢?想要徹底引用變量,而不是複製呢?要達到這種效果,在變量前加一個 & 符號便可。

 

function getMoney() {
    $rmb = 1;
    $func = function() use ( &$rmb ) {
        echo $rmb;
        //把$rmb的值加1
        $rmb++;
    };
    $func();
    echo $rmb;
}
getMoney();

//輸出:
//1
//2

 

好,這樣匿名函數就能夠引用上下文的變量了。若是將匿名函數返回給外界,匿名函數會保存use所引用的變量,而外界則不能獲得這些變量,這樣造成‘閉包’這個概念可能會更清晰一些。

根據描述咱們再改變一下上面的例子:

function getMoneyFunc() { $rmb = 1; $func = function() use ( &$rmb ) { echo $rmb.'<br>'; //把$rmb的值加1
        $rmb++; }; return $func; } $getMoney = getMoneyFunc(); //匿名函數返回給外界,保存了$rmb的變量 $getMoney(); $getMoney(); $getMoney(); //輸出: //1 //2 //3

從例子中理解「將匿名函數返回給外界,匿名函數會保存use所引用的變量,而外界則不能獲得這些變量」,將匿名函數返回給外界後,$rmb這個引用變量就被保存了,提高成了全局變量(全局變量,相似靜態變量),然後面每次再調用匿名函數,傳入的都是這個保存後的值

 

 

總結:

閉包函數不能直接訪問閉包外的變量,而是經過use 關鍵字來調用上下文變量(閉包外的變量),也就是說經過use來引用上下文的變量;

閉包內所引用的變量不能被外部所訪問(即,內部對變量的修改,外部不受影響),若想要在閉包內對變量的改變從而影響到上下文變量的值,須要使用&的引用傳參。

 use所引用的是變量的複製(副本而),並非徹底引用變量。若是要達到引用的效果,就須要使用 & 符號,進行引用傳遞參數;

 

若是咱們要調用一個類裏面的匿名函數呢?直接上demo

<?php class A { public static function testA() { return function($i) { //返回匿名函數
            return $i+100; }; } } function B(Closure $callback) { return $callback(200); } $a = B(A::testA()); print_r($a);//輸出 300

其中的A::testA()返回的就是一個無名funciton。

 

綁定的概念

上面的例子的Closure只是全局的的匿名函數,好了,那咱們如今想指定一個類有一個匿名函數。也能夠理解說,這個匿名函數的訪問範圍再也不是全局的了,而是一個類的訪問範圍。

那麼咱們就須要將「一個匿名函數綁定到一個類中」。

 

PHP Closure 類是用於表明匿名函數的類,匿名函數(在 PHP 5.3 中被引入)會產生這個類型的對象,Closure類摘要以下:

Closure {
    __construct ( void )
    public static Closure bind (Closure $closure , object $newthis [, mixed $newscope = 'static' ])
    public Closure bindTo (object $newthis [, mixed $newscope = 'static' ])
}

 

參數說明:

closure
須要綁定的匿名函數。

newthis
須要綁定到匿名函數的對象,或者 NULL 建立未綁定的閉包。

newscope
想要綁定給閉包的類做用域,或者 'static' 表示不改變。若是傳入一個對象,則使用這個對象的類型名。 類做用域用來決定在閉包中 $this 對象的 私有、保護方法 的可見性。(備註:能夠傳入類名或類的實例,默認值是 'static', 表示不改變。)

返回值
返回一個新的 Closure 對象 或者在失敗時返回 FALSE

 

方法說明:

 

Closure::__construct — 用於禁止實例化的構造函數
Closure::bind — 複製一個閉包,綁定指定的$this對象和類做用域。
Closure::bindTo — 複製當前閉包對象,綁定指定的$this對象和類做用域。

除了此處列出的方法,還有一個 __invoke 方法。這是爲了與其餘實現了 __invoke()魔術方法 的對象保持一致性,但調用閉包對象的過程與它無關。

 

Closure::bind是Closure::bindTo的靜態版本

 


深刻理解bind參數:

要理解bing參數,先要理解類屬性的可訪問權限 public,private(子類不可訪問),protect(子類可訪問,類外不能夠訪問)。
php的public、protected、private三種訪問控制模式的區別

public: 公有類型 在子類中能夠經過self::var調用public方法或屬性,parent::method調用父類方法
在實例中能夠能過$obj->var 來調用 public類型的方法或屬性
protected: 受保護類型在子類中能夠經過self::var調用protected方法或屬性,parent::method調用父類方法
在實例中不能經過$obj->var 來調用 protected類型的方法或屬性
private: 私有類型該類型的屬性或方法只能在該類中使用,在該類的實例、子類中、子類的實例中都不能調用私有類型的屬性和方法

不能經過 $this 訪問靜態變量,靜態方法裏面也不可用 $this (緣由:靜態屬性屬於類自己而不屬於類的任何實例。靜態屬性能夠被看作是存儲在類當中的全局變量,能夠在任何地方經過類來訪問它們)
在類外不能經過 類名::私有靜態變量,只能在類裏面經過self,或者static 訪問私有靜態變量:

第一個參數:須要綁定的匿名函數。
第二個參數:關於bind的第二個參數爲object仍是null,取決於第一個參數閉包中是否用到了`$this`的上下文環境。(綁定的對象決定了函數中的$this的取值)
若閉包中用到了`$this`,則第2個參數不可爲null,只能爲object實例對象;若閉包中用到了靜態訪問(::操做符),第2個參數就能夠爲null,也能夠爲object
第三個參數(做用域):是控制閉包的做用域的,若是閉包中訪問的是 private 屬性,就須要第3個參數提高閉包的訪問權限,若閉包中訪問的是public屬性,第三個參數能夠不用。只有須要改變訪問權限時纔要,傳對象,類名均可以。

















  [bind的第三個參數:mixed類型的類做用域,決定了這個匿名函數中可以調用哪些私有和保護的方法。也就是說this能夠調用的方法,即這個this能夠調用的方法,即這個this能夠調用的方法與屬性,與這個scope一致。
  第三個參數若是是類實例對象與類的名稱都表明着這個閉包有類做用域,若是是static則表示這個閉包與外部變量做用域同樣,不能訪問類的私有以及保護方法。
  mixed類型在PHP中也就是沒有類型限定的意思,缺省狀況下第三個參數是個字符串,值是‘static’]




   第2個參數是給閉包綁定`$this`對象的,第3個參數是給閉包綁定做用域的。

經過成員的可訪問行來舉例子理解:

class A{ private $name = '王力宏'; protected $age = '30'; private static $weight = '70kg'; public $address = '中國'; public static $height = '180cm'; }


 

 

$obj = new A(); //echo $obj->name;//報錯 Cannot access private property A::$name //echo $obj->age;//報錯 Cannot access protected property A::$age //echo A::$weight; //報錯 Cannot access private property A::$weight
  echo $obj->address;//正常 輸出 中國
  echo A::$height;//正常 輸出 180cm
  $fun = function(){ $obj = new A(); return $obj->address;//實例對象能夠得到公有屬性, $obj->name等私有屬性確定不行 上面例子已列出報錯
 } echo $fun();//正常 輸出 中國
  $fun2 = function(){ return A::$height;// 類能夠直接訪問公有靜態屬性,但A::$weight確定不行,由於weight爲私有屬性
 } echo $fun2();//正常 輸出 180cm

 

以上都理解的狀況下 咱們來看看這樣的狀況,有以下匿名函數:

$fun = function(){ return $this->name; } 或者 $fun = function(){ return A::$height; } echo $fun();//會報錯的

其實單獨這段代碼是確定不能運行 調用的,由於裏面有個$this,程序壓根不知道你這個$this是表明那個對象 或 那個類(而且就算知道那個對象或類,該對象是否擁有name屬性,若是沒有照樣會有問題)

所以想讓其正常運行確定有前提條件啊(就比如你想遍歷某個數組同樣,若是這個數組壓根你就沒提早定義 聲明 確定會報錯的)
若是這樣:

$fun = function(){ //name是私有屬性,須要第3個參數
    return $this->name; } ; $name = Closure::bind($fun,new A() ,'A'); echo $name();//輸出 王力宏 
該函數返回一個全新的 Closure匿名的函數,和原來匿名函數$fun如出一轍,只是其中$this被指向了A實例對象,這樣就能訪問address屬性了。

使用了bind函數後 ,

實際上是匿名函數裏的$this被指定到了或綁定到了A實例對象上了

Closure::bind($fun,new A() ); 這個使用 你能夠理解成對匿名函數作了以下過程:
$fun = function(){ $this = new A(); return $this->name; } ;

你能夠想象認爲,$this就成了A類的實例對象了,而後在去訪問name屬性,就和咱們正常實例化類訪問成員屬性同樣,上面2中的例子$obj = new A()就是這樣,(由於$this是關鍵字,在這裏咱們其實不能直接$this = new A();這麼寫,爲了好理解我寫成$this,可是原理仍是這個意思),可是咱們都知道由於name屬性是私有的,上面2中我已說過,實例對象不能訪問私有屬性,那該怎麼辦呢,因而添加第三個參數就很重要了,通常傳入傳入一個對應對象,或對應類名(對應的意思是:匿名函數中$this-name想獲取name屬性值,你這個$this想和那個類和對象綁定在一塊兒呢,就是第二個參數,這時你第三個參數寫和第二個參數寫同樣的對象或類就好了,就是做用域爲這個對象或類,這就會讓原理的name私有屬性變爲公有屬性)

$fun = function(){ //address爲公開,第3個參數能夠不須要
    return $this->name; } ; $address = Closure::bind($fun,new A()); echo $address();

這裏數一下bind此次爲何沒添加第三個參數,由於咱們要訪問的address屬性是公有的,一個對象實例是能夠直接訪問公有屬性的,這個例子中只要匿名函數中$this被指向了A對象實例(或者叫綁定也能夠),就能訪問到公有屬性,因此能夠不用添加第三個參數,固然你加上了第三個參數 如這樣Closure::bind($fun2, new A(), ‘A’ );或Closure::bind($fun2, new A(), nwe A() );不影響 照樣運行,就比如把原來公有屬性 變爲公有屬性 不影響的(通常當咱們訪問的屬性爲私有屬性時,才使用第三個參數改變做用域 ,使其變爲公有屬性)

$fun = function() { //訪問私有靜態屬性,訪問靜態屬性,第2個參數能夠爲null,訪問私有屬性,須要第3個參數提升做用域
  //return A::$weight;  這樣寫,會報錯,提示不能經過類名訪問私有靜態變量
  //weight 爲類的私有屬性,只可在類中訪問
  return self::$weight;

 }; //echo $fun(); 運行會報錯 由於weight爲私有屬性 。 $weight = Closure::bind($fun,null,'A'); //經過bind函數做用,返回一個和$fun匿名函數如出一轍的匿名函數,只是該匿名函數中A::$weight, weight屬性由私有變成公有屬性了。 echo $weight();


爲何第二個參數又成null了呢,由於在該匿名函數中A::$weight 這屬於正常類使用啊(php中 類名::公有靜態屬性,這是正常訪問方法,上面2中例子已經說的很清楚了),因此不用綁定到某個對象上去了,因而第二個參數能夠省略,惟一遺憾的是weight屬性雖是靜態屬性,可是其權限是private私有屬性,因而咱們要把私有屬性變公有屬性就能夠了,這時把第三個參數加上去就能夠了,第三個參數能夠是A類(Closure::bind($fun,null,'A')),也能夠是A類的對象實例(Closure::bind($fun,null, new A() )),兩種寫法均可以,最終第三個參數的添加使私有屬性變成了公有屬性,(這個例子中固然你非得添加第二個參數確定也沒問題,只要第二個參數是A的實例對象就行Closure::bind($fun,new A(),'A'),不影響,只是說 A::$weight 這種使用方法自己就是正常使用,程序自己就知道你用的是A類,你在去把它指向到A類本身的對象實例上,屬於畫蛇添足,所以第二個參數加不加都行,不加寫null就行)

 

綜上你們應該理解其用法了吧,有時第二個參數爲null,有時第三個參數能夠不要,這些都跟你匿名函數裏 代碼中訪問的方式緊密相關
總結:
一、通常匿名函數中有$this->name相似這樣用 $this訪問屬性方式時,你在使用bind綁定時 ,第二個參數確定要寫,寫出你綁定那個對象實例,第三個參數要不要呢,要看你訪問的這個屬性,在綁定對象中的權限屬性,若是是private,protected 你要使用第三個參數 使其變爲公有屬性, 若是原本就是公有,你能夠省略,也能夠不省略
二、通常匿名函數中是 類名::靜態屬性 相似這樣的訪問方式(好比例子中A::$weight),你在使用bind綁定時,第二個參數能夠寫null,也能夠寫出具體的對象實例,通常寫null就行(寫了具體對象實例畫蛇添足),第三個參數寫不寫仍是得看你訪問的這個靜態屬性的權限是 private 仍是 public,若是是私有private或受保護protected的,你就得第三個參數必須寫,才能使其權限變爲公有屬性 正常訪問,若是原本就是公有public能夠不用寫,能夠省略


三、須要提高屬性做用域時,第3個參數須要傳,傳對象或者類名均可以。

 

例子:

class Animal {
    public $cat = 'cat';
    public static $dog = 'dog';
    private $pig = 'pig';
    private static $duck = 'duck';
}

//不能經過 $this 訪問靜態變量
//不能經過 類名::私有靜態變量,只能經過self,或者static,在類裏面訪問私有靜態變量

$cat = function() {
    return $this->cat;
};

$dog = static function () {
    return Animal::$dog;
};

$pig =  function() {
    return $this->pig;
};

$duck = static function() {
    //return Animal::$duck;  這樣寫,會報錯,提示不能經過類名訪問私有靜態變量
  return self::$duck; // return static::$duck
};

$bindCat = Closure::bind($cat, new Animal(), 'Animal');
$bindCat2 = Closure::bind($cat, new Animal(), new Animal());
echo $bindCat() . PHP_EOL;
echo $bindCat2() . PHP_EOL;

$bindDog = Closure::bind($dog, null, 'Animal');
$bindDog2 = Closure::bind($dog, null, new Animal());
echo $bindDog() . PHP_EOL;
echo $bindDog2() . PHP_EOL;

$bindPig = Closure::bind($pig, new Animal(), 'Animal');
$bindPig2 = Closure::bind($pig, new Animal(), new Animal());
echo $bindPig() . PHP_EOL;
echo $bindPig2() . PHP_EOL;

$bindDuck = Closure::bind($duck, null, 'Animal');
$bindDuck2 = Closure::bind($duck, null, new Animal());
echo $bindDuck() . PHP_EOL;
echo $bindDuck2() . PHP_EOL;

 

經過上面的例子,能夠看出函數複用得,能夠把函數掛在不一樣的類上,或者對象上

 

閉包函數的應用:

/** * 一個基本的購物車,包括一些已經添加的商品和每種商品的數量 * */
class Cart { // 定義商品價格
  const PRICE_BUTTER = 10.00; const PRICE_MILK = 30.33; const PRICE_EGGS = 80.88; protected $products = array(); /** * 添加商品和數量 * * @access public * @param string 商品名稱 * @param string 商品數量 */
  public function add($item, $quantity) { $this->products[$item] = $quantity; } /** * 獲取單項商品數量 * * @access public * @param string 商品名稱 */
  public function getQuantity($item) { return isset($this->products[$item]) ? $this->products[$item] : FALSE; } /** * 獲取總價 * * @access public * @param string 稅率 */
  public function getTotal($tax) { $total = 0.00; $callback = function ($quantity, $item) use ($tax, &$total) { $pricePerItem = constant(__CLASS__ . "::PRICE_" . strtoupper($item)); //調用以上對應的常量
          $total += ($pricePerItem * $quantity) * ($tax + 1.0); }; array_walk($this->products, $callback); return round($total, 2); } } $my_cart = new Cart; // 往購物車裏添加商品及對應數量
$my_cart->add('butter', 10); $my_cart->add('milk', 3); $my_cart->add('eggs', 12); // 打出出總價格,其中有 3% 的銷售稅.
echo $my_cart->getTotal(0.03);//輸出 1196.4

 

 給類的私有屬性賦值:

class A { private $attr = array(); } class B { public static function bind (A $a) { return \Closure::bind(function () use ($a) { //給私有屬性賦值
            $a->attr = [ 'color' => 'red',
                'weight' => '1.0', ]; }, null, A::class); } } //咱們在對象外部給私有對象賦值時,須要經過\Closure::bind ,來提升閉包做用域進行賦值
$a = new A(); //不能對私有屬性直接進行$a->attr = ['color' => 'red','weight' => '1.0'];
call_user_func(B::bind($a)); print_r($a);

 

 經過上面的幾個例子,其實匿名綁定的理解就不難了....咱們在看一個擴展的demo(引入trait特性)

給類動態的添加方法

官方文檔有例子,點擊查看

 

/** * 給類動態添加新方法 * * @author fantasy */ trait DynamicTrait { /** * 自動調用類中存在的方法 */
    public function __call($name, $args) { if(is_callable($this->$name)){ return call_user_func($this->$name, $args); }else{ throw new \RuntimeException("Method {$name} does not exist"); } } /** * 添加方法 */
    public function __set($name, $value) { $this->$name = is_callable($value)?
            $value->bindTo($this, $this):
            $value; } } /** * 只帶屬性不帶方法動物類 * * @author fantasy */
class Animal { use DynamicTrait; private $dog = '汪汪隊'; } $animal = new Animal; // 往動物類實例中添加一個方法獲取實例的私有屬性$dog
$animal->getdog = function() { return $this->dog; }; echo $animal->getdog();//輸出 汪汪隊

 

獲取類屬性:第3個參數 score 範圍 設置爲null 時,只能獲取到 public 屬性。

若是但願徹底取消綁定,則須要將閉包和範圍都設置爲null

 

class MyClass { public $foo = 'a'; protected $bar = 'b'; private $baz = 'c'; /** * @param bool $all 是否獲取所有的屬性 * * @return array */
    public function toArray($all = false) { // Only public variables
        $callback = (function ($obj) { // get_object_vars — 返回由對象屬性組成的關聯數組 ,在類內調用時,會返回全部的屬性(private,protect,public), 在類外使用只返回public
            return get_object_vars($obj); }); //指定做用域 爲 null 則會返回 public 屬性; 指定做用域默認 ‘static’,則會返回全部屬性
        if ($all) { $callback = $callback->bindTo(null); } else { //類內獲取public屬性
            $callback = $callback->bindTo(null, null); } return $callback($this); } } $obj = new MyClass; $vars = get_object_vars($obj); // get_object_vars 類外使用,獲取到的是 public 屬性
$vars = $obj->toArray();

 

 

總結:

1. 閉包內若是用 $this, 則 $this 只能調用非靜態的屬性,這和實際類中調用原則是一致的,且 Closure::bind() 方法的第2個參數不能爲null,必須是一個實例 (由於$this,必須在實例中使用),第三個參數能夠是實例,能夠是類字符串,或 static;

2. 閉包內調用靜態屬性時,閉包必須聲明爲 static,同時Closure::bind()方法的第2個參數須要爲null,由於 靜態屬性不須要實例,第3個參數能夠是類字符串,實例,static.

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