装饰器模式在Laravel中的应用

什么是装饰器模式

装饰器模式允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。

简单代码实现：

interface Decorate {
    function getInfo();
}

/**
 * Class DecoateA
 * 初始化一个装饰对象
 */
class DecoateA implements Decorate{

    /**
     * 实现接口
     */
    public function getInfo() {
        echo __CLASS__.PHP_EOL;
    }
}

/**
 * Class DecoateB
 * 装饰DecoateA 的装饰类
 */
class DecoateB implements Decorate{

    /**
     * DecoateB constructor.
     * @param Decorate $dec
     * 构造器 传过来其他装饰类
     */
    public function __construct(Decorate $dec) {
        $this->dec = $dec;
    }

    /**
     * 实现接口
     */
    public function getInfo() {
        echo __CLASS__.PHP_EOL;
        $this->dec->getInfo();
    }
}


// 通过不断的创建装饰对象来添加功能
$obj = new DecoateA();// 初始一个对象
$obj = new DecoateB($obj);// 装饰对象

$obj->getInfo();
// DecoateB
// DecoateA

装饰器和Laravel中间件

装饰器对现有对象不断添加功能的思想，与框架中间件的思想一致，框架中间件就是对装饰器模式的一大应用。

一个请求可以视为现有对象，在请求到达控制器之前，需要经过 Laravel 框架的各种中间件，每个中间件都对请求进行不同的“装饰”，当请求到达控制器执行完毕进行响应客户端，一个响应返回途中要经过刚刚来时的经过的中间件，每个中间件都可以对响应进行不同的“装饰”，最后响应到达客户端。这个流程是一个典型的“洋葱模型”。

以一个简短的代码表达 Laravel 中间件原理

interface Middleware
{
    public static function handle(Closure $next);
}

/**
 * 中间件A（可以视为装饰类A）
 */
class MiddlewareA implements Middleware
{
    public static function handle(Closure $next)
    {
        echo __CLASS__." start".PHP_EOL;
        $next();
        echo __CLASS__." end".PHP_EOL;
    }
}

/**
 * 中间件B（可以视为装饰类B）
 */
class MiddlewareB implements Middleware
{
    public static function handle(Closure $next)
    {
        echo __CLASS__." start".PHP_EOL;
        $next();
        echo __CLASS__." end".PHP_EOL;
    }
}

/**
 * 生成闭包函数
 */
function makeClosureFun($carry, $middlerwareClass)
{
    return function () use ($carry, $middlerwareClass) {
        return $middlerwareClass::handle($carry);
    };
}

/**
 * 执行
 */

// Kernel 中的中间件数组
$middlerwareArray = [
    'MiddlewareA',
    'MiddlewareB'
];

$prepare = function () {
    echo "_init_".PHP_EOL;
};

// 组装闭包
$closure = array_reduce($middlerwareArray, 'makeClosureFun', $prepare);
// 执行
call_user_func($closure);

结果：

MiddlewareB start
MiddlewareA start
_init_
MiddlewareA end
MiddlewareB end

以上代码输出的结果，正好符合中间件的“洋葱模型”。

代码解析

这是如何是实现的呢？实现中间件的关键是 array_reduce() + 闭包函数。

array_reduce() 第一个参数是数组，第二个参数是回调函数，第三个参数是处理开始或结束时触发的函数。

array_reduce 会给回调函数传入两个参数，carry 和 item ，分别是上次迭代返回的值和本次迭代的值。

组装闭包

当组装闭包时，局部代码如下

function makeClosureFun($carry, $middlerwareClass)
{
    return function () use ($carry, $middlerwareClass) {
        // 忽略视为黑盒
    };
}

// 组装闭包
$closure = array_reduce($middlerwareArray, 'makeClosureFun', $prepare);

makeClosureFun() 返回了一个 use 两个变量的闭包函数，至于这个闭包函数内部具体做了什么不用关注，将其视为一个黑盒。闭包函数 use 的 这两个参数分别是 array_reduce() 传给闭包的上次迭代返回的值和本次要迭代的值。

当第一次迭代执行 makeClosureFun() 时，返回了一个闭包函数，这个闭包函数存储时实际上时一个闭包类，可以看到 use 的两个参数存到 static 属性下。

object(Closure)#2 (1) {
    ["static"]=>
    array(2) {
    ["carry"]=>
    object(Closure)#1 (0) {
    }
    ["middlerwareClass"]=>
    string(11) "MiddlewareA"
    }
}

第一个迭代返回的闭包函数，继续作为了第二次迭代的 $carry 传入， $middlerwareClass 变为了 $middlerwareArray 数组的第二个元素。如此迭代，到最后得到的 $closure。

object(Closure)#3 (1) {
  ["static"]=>
  array(2) {
    ["carry"]=>
    object(Closure)#2 (1) {
      ["static"]=>
      array(2) {
        ["carry"]=>
        object(Closure)#1 (0) {
        }
        ["middlerwareClass"]=>
        string(11) "MiddlewareA"
      }
    }
    ["middlerwareClass"]=>
    string(11) "MiddlewareB"
  }
}

执行闭包

使用 call_user_func() 执行 $closure 变量中的闭包函数。

TODO: PHP 如何根据闭包变量中的结构找到对应函数代码片段？（OR call_user_func如何执行闭包函数？）

第一次执行 use 引入 $carry 和 $middlerwareClass， 执行 $middlerwareClass::handle($carry)，此时 $middlerwareClass 值为 MiddlewareB，即执行 MiddlewareB::handle($carry) ，传入的 $carry 值是一个闭包。MiddlewareB类中 handle() 方法在先执行 MiddlewareB start 输出，通过 $next() 执行闭包，即第二次执行。

这次执行 $middlerwareClass::handle($carry)，此时 $middlerwareClass 值为 MiddlewareA，即执行 MiddlewareA::handle($carry)，输出 MiddlewareA start , 执行闭包 $next()，PHP发现闭包为空，触发 array_reduce() 给设定的 $prepare 闭包，输出 _init_，随后开始回头，输出 MiddlewareA end，再输出MiddlewareB end。

参考文章

主要参考，特别鸣谢此文作者

装饰器模式以及Laravel框架下的中间件应用

延伸阅读

Pipeline 管道操作实现请求中间件过滤（最详细讲解）