还不知道PHP有闭包?那你真OUT了

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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


基础语法


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。


 1$a = function () {
 2    echo "this is testA";
 3};
 4$a(); // this is testA
 5
 6
 7function testA ($a) {
 8    var_dump($a); 
 9}
10testA($a); // class Closure#1 (0) {}
11
12$b = function ($name) {
13    echo 'this is ' . $name;
14};
15
16$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。


 1$age = 16;
 2$c = function ($name) {
 3    echo 'this is ' . $name . ', Age is ' . $age;
 4};
 5
 6$c('Charles'); // this is Charles, Age is
 7
 8$c = function ($name) use ($age) {
 9    echo 'this is ' . $name . ', Age is ' . $age;
10};
11
12$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。


作用域

 1function testD(){
 2    global $testOutVar;
 3    echo $testOutVar;
 4}
 5$d = function () use ($testOutVar) {
 6    echo $testOutVar;
 7};
 8$dd = function () {
 9    global $testOutVar;
10    echo $testOutVar;
11};
12$testOutVar = 'this is d';
13$d(); // NULL
14testD(); // this is d
15$dd(); // this is d
16
17$testOutVar = 'this is e';
18$e = function () use ($testOutVar) {
19    echo $testOutVar;
20};
21$e(); // this is e
22
23$testOutVar = 'this is ee';
24$e(); // this is e
25
26$testOutVar = 'this is f';
27$f = function () use (&$testOutVar) {
28    echo $testOutVar;
29};
30$f(); // this is f
31
32$testOutVar = 'this is ff';
33$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:


1class G
2{}
3$g = function () {
4    global $age;
5    echo $age; // 16
6    $gClass = new G();
7    var_dump($gClass); // G info
8};
9$g();

类中作用域


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?


 1$age = 18;
 2class A
 3{
 4    private $name = 'A Class';
 5    public function testA()
 6    {
 7        $insName = 'test A function';
 8        $instrinsic = function () {
 9            var_dump($this); // this info
10            echo $this->name; // A Class
11            echo $age; // NULL
12            echo $insName; // null
13        };
14        $instrinsic();
15
16        $instrinsic1 = function () {
17            global $age, $insName;
18            echo $age; // 18
19            echo $insName; // NULL
20        };
21        $instrinsic1();
22
23        global $age;
24        $instrinsic2 = function () use ($age, $insName) {
25            echo $age; // 18
26            echo $insName; // test A function
27        };
28        $instrinsic2();
29
30    }
31}
32
33$aClass = new A();
34$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。


小技巧

了解了闭包的这些特性后,我们可以来看几个小技巧:


 1$arr1 = [
 2    ['name' => 'Asia'],
 3    ['name' => 'Europe'],
 4    ['name' => 'America'],
 5];
 6
 7$arr1Params = ' is good!';
 8// foreach($arr1 as $k=>$a){
 9//     $arr1[$k] = $a . $arr1Params;
10// }
11// print_r($arr1);
12
13array_walk($arr1, function (&$v) use ($arr1Params) {
14    $v .= ' is good!';
15});
16print_r($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。


1function testH()
2{
3    return function ($name) {
4        echo "this is " . $name;
5    };
6}
7testH()("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:


1$fib = function ($n) use (&$fib) {
2    if ($n == 0 || $n == 1) {
3        return 1;
4    }
5
6    return $fib($n - 1) + $fib($n - 2);
7};
8
9echo $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:


1$fruits = ['apples', 'oranges'];
2$example = function () use ($fruits[0]) { // Parse error: syntax error, unexpected '[', expecting ',' or ')'
3    echo $fruits[0]; 
4};
5$example();


这样写直接就是语法错误,无法成功运行的。


彩蛋


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。


 1class B
 2{}
 3class C
 4{}
 5class D
 6{}
 7class Ioc
 8{
 9    public $objs = [];
10    public $containers = [];
11
12    public function __construct()
13    {
14        $this->objs['b'] = function () {
15            return new B();
16        };
17        $this->objs['c'] = function () {
18            return new C();
19        };
20        $this->objs['d'] = function () {
21            return new D();
22        };
23    }
24    public function bind($name)
25    {
26        if (!isset($this->containers[$name])) {
27            if (isset($this->objs[$name])) {
28                $this->containers[$name] = $this->objs[$name]();
29            } else {
30                return null;
31            }
32        }
33        return $this->containers[$name];
34    }
35}
36
37$ioc = new Ioc();
38$bClass = $ioc->bind('b');
39$cClass = $ioc->bind('c');
40$dClass = $ioc->bind('d');
41$eClass = $ioc->bind('e');
42
43var_dump($bClass); // B
44var_dump($cClass); // C
45var_dump($dClass); // D
46var_dump($eClass); // NULL

总结

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:


1$this->objs['b'] = new B();
2$this->objs['c'] = new C();
3$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