手把手教你开发现代PHP框架

本文将从零开始搭建一个现代化的PHP框架，该框架会拥有现代框架的一切特征，如单入口，路由，依赖注入，composer类自动加载机制等等，如同时下最流行的Laravel框架一样。

一、开发环境搭建

1、开发环境搭建

这里我们使用 Homestead 来作为我们的集成开发环境，里边集成了PHP、MySQL我们需要的软件环境，或者也可以用Xampp集成环境来开发，只要你安装PHP、MySQL即可，我这里用Homestead做为开发环境。

homestead.yaml配置:

atom ~/.homestead/Homestead.yaml

---
ip: "192.168.10.10"
memory: 2048
cpus: 1
provider: virtualbox

authorize: ~/.ssh/id_rsa.pub

keys:
    - ~/.ssh/id_rsa

folders:
    - map: ~/Code
      to: /home/vagrant/Code

sites:
 
    - map: framework.app # <--- 这里，第五个项目，框架学习开发
      to: /home/vagrant/Code/php-framework # <--- 这里

databases:
    - php-framework

variables:
    - key: APP_ENV
      value: local

# blackfire:
#     - id: foo
#       token: bar
#       client-id: foo
#       client-token: bar

# ports:
#     - send: 50000
#       to: 5000
#     - send: 7777
#       to: 777
#       protocol: udp

重启vagrant
修改完 Homestead.yaml 文件后，需要重新加载配置文件信息才能生效。

➜  ~ cd Homestead
➜  Homestead git:(7924ab4) vagrant reload --provision

修改hosts配置文件
Hosts配置域名在mac的位置： /etc/hosts

192.168.10.10 digtime.app

2、开发工具

我们可以选择 Sublime,Atom,PHPStorm 这些IDE。

二、第一版-实现最基本的功能

现在，我们先创建一个简单的框架，实现MySQLPDO的连接，查询，创建引导文件，创建项目的配置文件（包括连接数据库的用户名和密码等）

第一版本GitHub地址

三、第二版本-单一入口和mvc架构

我们对目录进行重构，按照MVC功能划分：

├── index.php
├── config.php
├── controllers
├── core
│   ├── bootstrap.php
│   └── database
│       ├── Connection.php
│       └── QueryBuilder.php
├── models
│   └── Task.php
└── views

现在我们再来添加两张页面about.php和contact.php， 按照之前我们说的逻辑层和视图层分离的原则，我们还需要建立about.view.php和contact.view.php， 并在about.php和contact.php中引入它们的视图文件。然后我们可以通过http://framework.app/about.php 或 http://framework.app/contact.php 之类的 uri 来访问这些页面, 像这种方式我们称为多入口方式，这种方式对于小型项目还能管理，项目过大了，管理起来就会比较麻烦了。

现在的框架基本都是采用单一入口的模式，什么是单一入口，其实就是整个站点只有 index.php 这一个入口，我们访问的任何 uri 都是先经过 index.php 页面，然后在index.php中根据输入的 uri 找到对应的文件或者代码运行，然后返回数据。

单一入口思路：
1.访问http://framework.app/about.php这条路径时，先进入到 index.php 中
2.然后在 index.php 中会通过一些方法去找到与这条路由对应需要执行的文件，一般我们会把这些文件放到控制器中。
3、执行控制器文件中的逻辑代码，最终将数据通过对应的视图层显示出来。

事实上，我们访问 http://framework.app/about.php 这个路由时，它真正的路由是 http://framework.app/index.ph...然后通过Apache或者是Nginx做路由跳转，就可以实现成类式 http://framework.app/about.php 这样的路由了。

重写Nginx服务器路由(Homestead 下重写）：
nginx配置url重写
// Homestead 对每个域名都分配不同的配置

我们对framework.app的Nginx配置进行路由重写：

cd /etc/nginx/sites-available
vagrant@homestead:/etc/nginx/sites-available$ sudo vim framework.app

重写：

server {
    listen 80;
    listen 443 ssl http2;
    server_name framework.app;
    root "/home/vagrant/Code/php-framework";
    ## 重写路由
    rewrite ^(.*) /index.php?action=$1 last;
    index index.html index.htm index.php;

    charset utf-8;

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.php?$query_string;
    }

    location = /favicon.ico { access_log off; log_not_found off; }
    location = /robots.txt  { access_log off; log_not_found off; }

    access_log off;
    error_log  /var/log/nginx/framework.app-error.log error;

    sendfile off;

    client_max_body_size 100m;

    location ~ \.php$ {
        fastcgi_split_path_info ^(.+\.php)(/.+)$;
        fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.0-fpm.sock;
        fastcgi_index index.php;
        include fastcgi_params;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;

        fastcgi_intercept_errors off;
        fastcgi_buffer_size 16k;
        fastcgi_buffers 4 16k;
        fastcgi_connect_timeout 300;
        fastcgi_send_timeout 300;
        fastcgi_read_timeout 300;
    }

    location ~ /\.ht {
        deny all;
    }

    ssl_certificate     /etc/nginx/ssl/framework.app.crt;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/framework.app.key;
}

重启服务器：

sudo service nginx restart;

重写路由地址后，我们可以直接用 http://framework.app/about 来访问了：

Nginx 服务器会将访问的路径http://framework.app/about 重写为：http://framework.app/index.php?action=about

如果你的服务器是Apache，则可以在根目录下增加.htaccess 文件即可：

<IfModule mod_rewrite.c>
RewriteEngine On
#如果文件存在就直接访问目录不进行RewriteRule
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-f
#如果目录存在就直接访问目录不进行RewriteRule
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-d
#将所有其他URL重写到 index.php/URL
RewriteRule ^(.*)$ index.php?action=$1 [PT,L]
</IfModule>

编写路由类 Router

Router.php

<?php
class Router
{
    protected $routes = [
        'GET'   => [],
        'POST'  => []
    ];
    public function get($uri, $controller)
    {
        $this->routes['GET'][$uri] = $controller;
    }
    // 当定义POST路由时候，把对应的$uri和$controller以健值对的形式保存在$this->routes['POST']数组中
    public function post($uri, $controller)
    {
        $this->routes['POST'][$uri] = $controller;
    }
    /**
     * 赋值路由关联数组
     * @param $routes
     */
    public function define($routes)
    {
        $this->routes = $routes;
    }
    /**
     * 分配控制器路径
     * 通过用户输入的 uri 返回对应的控制器类的路径
     * @param $uri
     * 这里的 $requestType 是请求方式，GET 或者是 POST
     * 通过请求方式和 $uri 查询对应请求方式的数组中是否定义了路由
     * 如果定义了，则返回对应的值，没有定义则抛出异常。
     * @return mixed
     * @throws \Exception
     */
    public function direct($uri, $requestType)
    {
        if(array_key_exists($uri, $this->routes[$requestType]))
        {
            return $this->routes[$requestType][$uri];
        }
       // 不存在，抛出异常，以后关于异常的可以自己定义一些，比如404异常，可以使用NotFoundException
        throw new Exception('No route defined for this URI');
    }
    public static function load($file)
    {
        $router = new static;
        // 调用 $router->define([]);
        require ROOT . DS . $file;
        // 注意这里，静态方法中没有 $this 变量，不能 return $this;
        return $router;
    }
}

routes.php 路由文件

<?php
$router->get('', 'controllers/index.php');
$router->get('about', 'controllers/about.php');
$router->get('contact', 'controllers/contact.php');
$router->post('tasks', 'controllers/add-task.php');

index.php 入口文件

<?php
// 定义分隔符常量
define('DS', DIRECTORY_SEPARATOR);
// 定义根目录常量  // D:\xampps\htdocs\web\Frame
define('ROOT', dirname(__FILE__));
$query = require ROOT . DS . 'core/bootstrap.php';
// 创建路由对象
require Router::load('routes.php')
    ->direct(Request::uri(), Request::method());

我们来看一下入口文件index.php,先加载路由文件routes.php，该文件是不是和我们Laravel的一样呢，根据请求类型进行控制器分配，先把所有请求的路径根据类型划分到不同的请求类型属性（GET，POST）中，然后，再根据请求的路径来加载对应的控制器。

加载过程详解：
http://framework.app/about通过GET请求访问页面：

1: Router::load('routes.php')，加载所有路由

routes.php

$router->get('', 'controllers/index.php');
$router->get('about', 'controllers/about.php');
$router->get('contact', 'controllers/contact.php');
$router->post('tasks', 'controllers/add-task.php');

路由类Router.php

public static function load($file)
    {
        $router = new static;

        // 调用 $router->define([]);
        require ROOT . DS . $file;

        // 注意这里，静态方法中没有 $this 变量，不能 return $this;
        return $router;
    }
    
  此方法等价于：
public static function load($file)
    {
        $router = new static;

        // 调用 $router->define([]);
        // require ROOT . DS . $file;
        
        // 这里调用get，post方法进行$routes属性赋值
        $router->get('', 'controllers/index.php');
        $router->get('about', 'controllers/about.php');
        $router->get('contact', 'controllers/contact.php');
        $router->post('tasks', 'controllers/add-task.php');

        // 注意这里，静态方法中没有 $this 变量，不能 return $this;
        return $router;
    }

加载路由文件routes.php之后Router.php的$routes属性结果为：

protected $routes = [
        'GET'   => [
          ''        => 'controllers/index.php',
          'about'   => 'controllers/about.php',
          'contact' => 'controllers/contact.php',
        ],
        'POST'  => ['tasks' => 'controllers/add-task.php']
    ];

然后再根据 direct($uri, $requestType)方法获取对应路径的控制器路径，然后 require controllers/about.php.

四、使用composer进行类自动加载

我们现在的项目中使用了一堆的require语句, 这样的方式对项目管理并不是很好，现在有人为 php 开发了一个叫做 composer 的依赖包管理工具，非常好用，我们将其集成进来，composer 官方地址 https://getcomposer.org/ 按照提示进行全局安装即可。
我们先将 bootstrap.php 中的下面4句类引入代码注销

// require 'core/Router.php';
// require 'core/Request.php';
// require 'core/database/Connection.php';
// require 'core/database/QueryBuilder.php';

然后在根目录下建立 coomposer.json 的配置文件,输入以下内容:

{
    "autoload": {
        "classmap": [
            "./"
        ]
    }
}

上面的意思是将根目录下的所有的类文件都加载进来， 在命令行执行 composer install 后，在根目录会生成出一个vendor的文件夹，我们以后通过 composer 安装的任何第三方代码都会被生成在这里。

下面在bootstrap.php添加require 'vendor/autoload.php'; 即可。我们可以在vendor/composer/autoload_classmap.php文件中查看生成的文件对应关系。

<?php

// autoload_classmap.php @generated by Composer

$vendorDir = dirname(dirname(__FILE__));
$baseDir = dirname($vendorDir);

return array(
    'Connection' => $baseDir . '/core/database/Connection.php',
    'QueryBuilder' => $baseDir . '/core/database/QueryBuilder.php',
    'Request' => $baseDir . '/core/Request.php',
    'Router' => $baseDir . '/core/Router.php',
    'Task' => $baseDir . '/models/Task.php',
);

这里的核心思想是使用了一个 spl_autoload_register() 函数，进行类按需加载，懒加载，即创建对象，然后再加载对象所需要的类文件，而不是之前那种将所有的类文件全部引入，具体请看 详解spl_autoload_register()函数。

如果新添加了类文件，我们需要运行下面命令进行类自动重新加载：

composer dump-autoload

注意：以上方法只能将类文件自动加载，其他文件不会进行引入的，如 function.php不会被引入，如果需要，则仍需要使用手动 require 引入。

五、实现依赖注入容器 DI Container

什么是依赖注入容器 DI Container? 一个听上去非常高大上的东西，先不要去纠结字面的意思，你可以这么想，把我们的 APP 想象成一个很大的盒子，把我们所写的一些功能，比如说配置，数据库操作等都扔到这个盒子里，在扔进去的时候你要给它们贴一个标签，以后可以通过这个标签把它们取出来用。大体就是这个意思。

我们来看bootstrap.php 中的代码， 其实 $app 这个数组就可以看成是一个容器，我们把配置文件扔到数组中，贴上config的标签（也就是健），把QueryBuilder也扔进去了，贴上标签database。之后我们可以通过$app['config']这样拿出我们需要的值。

我们为何不把$app数组做成一个对象呢！ 这样我们以后可以为其添加很多的属性和方法，会方便很多，需要对象就必须要有类，我们马上就可以在core文件夹内建立一个 App.php 的文件，当中包含App类。

下面看看我们需要哪些方法，先看 $app['config'] = require 'config.php'; 这一句是把config.php放进到App的容器中，现在常用的说法是 注册config 到App, 或者是绑定config 到App, 那我们需要的方法可能是这样的。

$app->bind('config', require 'config.php');
// 或者
$app->register('config', require 'config.php');
// 或者
App::bind(config', require 'config.php');
// 或者
App::register('config', require 'config.php');

在我们写类的时候，可能不知道怎么动手，可以先尝试着调用假定存在的方法，再回头去完善类，之前我们也都是这么做的，这样相对会容易些，上面的几种方法个人感觉App::bind(config', require 'config.php');更好些，然后要取出config可以使用 App::get('config') 方法，下面去实现这两个方法。在core/App.php 中

class App
{
   protected static $registries = [];
   public static function bind($key, $value)
   {
       static::$registries[$key] = $value;
   }
   public static function get($key)
   {
       if (! array_key_exists($key, static::$registries)) {
           throw new Exception("No {$key} is bound in the container.");
       }
       return static::$registries[$key];
   }
}

bootstrap.php 中目前代码如下：

require 'vendor/autoload.php';
App::bind('config', require 'config.php');
App::bind('database', new QueryBuilder(
    Connection::make(App::get('config')['database'])
));

将所有使用到$app['config']和$app['database']的地方全部用App::get('config')和App::get('database')替换过来，毫无疑问的会提示“找不到APP的错误”，原因是在我们的autoload_classmap.php文件中并没有导入App.php文件，我们需要在命令行执行 composer dump-autoload 来重新生成autoload_classmap.php文件。

六、重构控制器

1.新建控制器类

现在我们的控制器中的代码还都是一些面条式的代码, 并没有使用面向对象的方式去开发，我们来重构下，我们需要编写控制器类，然后让路由指向到对应的控制器的方法，这样在我们以后的工作流中就会方便很多。

我们在controllers文件夹下建立 PagesController.php 的文件, 编写以下的代码，将之前控制器中的文件中的代码都以方法的形式写在这个类中

class PagesController
{
    public function home()
    {
        $tasks = App::get('database')->selectAll('tasks', 'Task');
        require 'views/index.view.php';
    }
    public function about()
    {
        require 'views/about.view.php';
    }
    public function contact()
    {
        require 'views/contact.view.php';
    }
}

现在可以将controllers文件夹下的index.php, about.php, contact.php都删除了，将路由文件中的代码改成下面这样：

2.更改路由文件

$router->get('', 'PagesController@home');
$router->get('about', 'PagesController@about');
$router->get('contact', 'PagesController@contact');

3.初次修改 direct() 方法

现在我的意图是这样的，以about路由举例，当我们访问about, 就会调用PagesController类的about方法, 在about方法中直接运行逻辑代码。所以我们需要修改Router.php中的direct()方法。

目前direct()是根据相对路径返回对应控制器类的路径，然后在入口页面将其引入进来执行，现在我们只需要通过实例化控制器类，然后调用对应的方法即可。 那direct()的核心代码应该是类式这样的：(new PagesController)->about(); 我们暂且把这个功能命名为 callAction() 方法，先将定已经有了这个方法, 我们先去 direct()方法中调用它， 如下：

public function direct($uri, $requestType)
{
    if (array_key_exists($uri, $this->routes[$requestType])) {
        return $this->callAction('这里应该有参数');
    }
    throw new Exception('No route defined for this URI');
}

4.实现私有方法 callAction()

下面考虑下 Router 类中的 callAction() 方法该怎么实现，刚才说了这个方法的核心是 (new Controller)->action(); 不多考虑，我们给这个方法两个参数，$controller 和 $action, 代码如下：

private function callAction($controller, $action)
{
    $controllerObj = new $controller;
    if (! method_exists($controllerObj, $action)) {
        throw new Exception(
            "{$controller} does not respond to the {$action} action."
        );
    }
    return $controllerObj->$action();
}

5. ... 运算符和 explode() 函数用法

上面的 method_exists($obj, $action) 方法是判断一个对象中是否某个方法，那在 direct() 中调用callAction()的参数我们该如何获取呢？ 我们现在的 $this->routes$requestType的值是类式于 PagesController@about 这样的字符串，我们只需将该值拆分为 ['PagesController', 'about'] 这样的数组，然后使用 php5.6 之后出现的 ...运算符，将其作为参数传递，关于拆分字符串为数组，php 也给我们提供了一个这样的函数，叫做 explode(), 我们先看下这个函数的用法，
打开终端，输入 php --interactive 进入命令行交互模式

好了，现在就可以修改下direct() 这个方法了，如下：

public function direct($uri, $requestType)
{
    if (array_key_exists($uri, $this->routes[$requestType])) {
        return $this->callAction(
            ...explode('@', $this->routes[$requestType][$uri])
        );
    }
    throw new Exception('No route defined for this URI');
}

关于...explode('@', $this->routes$requestType) 这里的 ... 操作符， 它会把一维数组中的第一个元素作为参数1， 第二个元素作为参数2，以此类推，这是 php5.6 后新出的语法，可以自己查阅文档。

6.修改入口页面的代码

ok, 现在将入口页面的这句代码require Router::load('routes.php')->direct(Request::uri(), Request::method());的 require 去掉吧。再测试之前不要忘记了在命令行运行 composer dump-autoload 来重新加载文件。

七、全局函数 view()

下面更改下 PagesController 的 require 'views/about.view.php'; 这句代码，我们改成 return view('about'); 这样，可读性会好很多。同时在 psr标准中 也有这样的规定，在声明一个类的文件中是不能存在 require 代码的。

我们在core下创建一个functions.php的文件，把所有的全局函数都放在这里，准确来说帮助函数的文件不应该放在这里，它并不属于核心文件，但是为了我们这里写的帮助函数基本都是给我们的框架使用的，不设计业务开发，所以暂时还是先放这里。view()函数很简单，如下：

function view($name)
{
    $name = trim($name, '/');
    
    return require "views/{$name}.view.php";
}

在PagesController的home 方法当中有$tasks对象集合， 我们怎么传递它到view()函数中呢？ 我们需要给view()设置第二个数组形式的参数，调用view()的时候，将数据以数组的形式传递给view()即可，如下：

return view('index', ['tasks' => $tasks]);

现在在view()函数中会出现问题了，我们传入的数据是一个数组，而在index.view.php中使用的是$tasks这样的变量，怎么转化？使用PHP提供的extract()函数可以做到这点，它可以将数组中的元素以变量的形式导入到当前的符号表，这句话不好懂，我们来演示下就明白了，还是进入 php 的命令行交互模式， 如下：

使用了extract()函数就会自动帮我们定义好与数组 key 同名的变量，并将 key 对应的 value 赋值给了该变量，好了，下面我们把view()方法完善下，如下：

function view($name, $data =[])
{
    extract($data);
    return require "views/{$name}.view.php";
}

八、通过 composer 加载不是类的文件

下面自己把控制器中与view()相关的代码都更改过来，然后运行composer dump-autoload,它还是会提示找不到view()函数，原因在于我们的composer.json中的配置,我们需要将配置改成下面这样：

{
    "autoload": {
        "classmap": [
            "./"
        ],
        "files": [
            "core/functions.php"
        ]
    }
}

上面的classmap只会加载类文件，要加载普通的文件需要使用 "files": []，好了，最后别忘记了composer dump-autoload.

九、控制器和路由的一些命名规范及命名空间

控制器和路由我们可以按照Laravel的风格：

// tasks 的列表页
$router->get('tasks', 'TasksController@index');

// TasksController.php
class TasksController
{
    public function index()
    {
        $tasks = App::get('database')->selectAll('tasks', 'Task');
        return view('index', compact('tasks'));
    }
    public function store()
    {
        App::get('database')->create('tasks', [
            'description' => $_POST['description'],
            'completed'   => 0
        ]);
        return redirect('/');
    }
}

从 PHP5.3 开始就支持命名空间了，关于命名空间的介绍看官方文档： http://php.net/manual/zh/lang... 。其实也很简单，你把命名空间想象层文件夹就行

本项目Github地址：php-framework
参考文章：论PHP框架是如何诞生的?