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服務容器

簡介

Laravel 服務容器是一個功能強大的工具,用於管理類依賴並執行依賴注入。依賴注入是一個花哨的術語,本質上意味著:類的依賴透過建構函式或在某些情況下透過“setter”方法被“注入”到類中。

讓我們看一個簡單的例子

1<?php
2 
3namespace App\Http\Controllers;
4 
5use App\Services\AppleMusic;
6use Illuminate\View\View;
7 
8class PodcastController extends Controller
9{
10 /**
11 * Create a new controller instance.
12 */
13 public function __construct(
14 protected AppleMusic $apple,
15 ) {}
16 
17 /**
18 * Show information about the given podcast.
19 */
20 public function show(string $id): View
21 {
22 return view('podcasts.show', [
23 'podcast' => $this->apple->findPodcast($id)
24 ]);
25 }
26}

在這個例子中,PodcastController 需要從資料來源(如 Apple Music)檢索播客。因此,我們將注入一個能夠檢索播客的服務。由於服務是注入的,我們在測試應用程式時可以輕鬆地“模擬”(mock)或建立一個 AppleMusic 服務的虛擬實現。

深入瞭解 Laravel 服務容器對於構建強大的大型應用程式以及為 Laravel 核心本身做出貢獻至關重要。

零配置解析

如果一個類沒有依賴項,或者僅依賴於其他具體類(而非介面),則無需指示容器如何解析該類。例如,您可以將以下程式碼放在 routes/web.php 檔案中

1<?php
2 
3class Service
4{
5 // ...
6}
7 
8Route::get('/', function (Service $service) {
9 dd($service::class);
10});

在這個例子中,訪問應用程式的 / 路由將自動解析 Service 類並將其注入到路由處理程式中。這具有改變遊戲規則的意義。這意味著您可以開發應用程式並利用依賴注入,而無需擔心臃腫的配置檔案。

值得慶幸的是,在構建 Laravel 應用程式時,您編寫的許多類都會透過容器自動接收它們的依賴項,包括 控制器事件監聽器中介軟體等。此外,您還可以在 佇列任務handle 方法中對依賴項進行型別提示。一旦您體驗到自動且零配置依賴注入的強大功能,就會發現沒有它幾乎無法進行開發。

何時使用容器

得益於零配置解析,您通常可以在路由、控制器、事件監聽器和其他地方對依賴項進行型別提示,而無需手動與容器互動。例如,您可以在路由定義上對 Illuminate\Http\Request 物件進行型別提示,以便輕鬆訪問當前請求。即使我們從未為了編寫此程式碼而與容器互動,它也在幕後管理著這些依賴項的注入。

1use Illuminate\Http\Request;
2 
3Route::get('/', function (Request $request) {
4 // ...
5});

在許多情況下,得益於自動依賴注入和 Facades,您可以構建 Laravel 應用程式而無需手動繫結或從容器中解析任何內容。那麼,您何時需要手動與容器互動呢? 讓我們探討兩種情況。

首先,如果您編寫的類實現了介面,並且希望在路由或類建構函式中對該介面進行型別提示,則必須 告訴容器如何解析該介面。其次,如果您正在 編寫一個 Laravel 包 並計劃與其他 Laravel 開發者共享,則可能需要將包的服務繫結到容器中。

繫結

繫結基礎

簡單繫結

幾乎所有的服務容器繫結都將在 服務提供者 中註冊,因此大多數這些示例將演示如何在那種上下文中利用容器。

在服務提供者內部,您始終可以透過 $this->app 屬性訪問容器。我們可以使用 bind 方法註冊繫結,傳入我們希望註冊的類或介面名稱,以及一個返回該類例項的閉包。

1use App\Services\Transistor;
2use App\Services\PodcastParser;
3use Illuminate\Contracts\Foundation\Application;
4 
5$this->app->bind(Transistor::class, function (Application $app) {
6 return new Transistor($app->make(PodcastParser::class));
7});

請注意,我們將容器本身作為解析器的引數接收。然後我們可以使用容器來解析我們正在構建的物件的子依賴項。

如前所述,您通常會在服務提供者中與容器互動;但是,如果您想在服務提供者之外與容器互動,可以透過 App Facade 來實現。

1use App\Services\Transistor;
2use Illuminate\Contracts\Foundation\Application;
3use Illuminate\Support\Facades\App;
4 
5App::bind(Transistor::class, function (Application $app) {
6 // ...
7});

您可以使用 bindIf 方法僅在給定型別尚未註冊繫結時才註冊容器繫結。

1$this->app->bindIf(Transistor::class, function (Application $app) {
2 return new Transistor($app->make(PodcastParser::class));
3});

為了方便起見,您可以省略提供您希望註冊的類或介面名稱作為單獨引數,而是讓 Laravel 從您提供給 bind 方法的閉包的返回型別中推斷型別。

1App::bind(function (Application $app): Transistor {
2 return new Transistor($app->make(PodcastParser::class));
3});

如果類不依賴任何介面,則無需將其繫結到容器中。容器無需被告知如何構建這些物件,因為它可以使用反射自動解析它們。

繫結單例

singleton 方法將類或介面繫結到容器中,該類或介面應僅被解析一次。一旦單例繫結被解析,後續對容器的呼叫將返回相同的物件例項。

1use App\Services\Transistor;
2use App\Services\PodcastParser;
3use Illuminate\Contracts\Foundation\Application;
4 
5$this->app->singleton(Transistor::class, function (Application $app) {
6 return new Transistor($app->make(PodcastParser::class));
7});

您可以使用 singletonIf 方法僅在給定型別尚未註冊繫結時才註冊單例容器繫結。

1$this->app->singletonIf(Transistor::class, function (Application $app) {
2 return new Transistor($app->make(PodcastParser::class));
3});

Singleton 屬性

或者,您可以使用 #[Singleton] 屬性標記介面或類,以向容器指示它應該被解析一次。

1<?php
2 
3namespace App\Services;
4 
5use Illuminate\Container\Attributes\Singleton;
6 
7#[Singleton]
8class Transistor
9{
10 // ...
11}

繫結作用域單例

scoped 方法將類或介面繫結到容器中,該類或介面僅應在給定的 Laravel 請求/任務生命週期內被解析一次。雖然此方法與 singleton 方法類似,但使用 scoped 方法註冊的例項將在 Laravel 應用程式啟動新“生命週期”時被清除,例如當 Laravel Octane 工作程序處理新請求,或 Laravel 佇列工作程序 處理新任務時。

1use App\Services\Transistor;
2use App\Services\PodcastParser;
3use Illuminate\Contracts\Foundation\Application;
4 
5$this->app->scoped(Transistor::class, function (Application $app) {
6 return new Transistor($app->make(PodcastParser::class));
7});

您可以使用 scopedIf 方法僅在給定型別尚未註冊繫結時才註冊作用域容器繫結。

1$this->app->scopedIf(Transistor::class, function (Application $app) {
2 return new Transistor($app->make(PodcastParser::class));
3});

Scoped 屬性

或者,您可以使用 #[Scoped] 屬性標記介面或類,以向容器指示它應該在給定的 Laravel 請求/任務生命週期內被解析一次。

1<?php
2 
3namespace App\Services;
4 
5use Illuminate\Container\Attributes\Scoped;
6 
7#[Scoped]
8class Transistor
9{
10 // ...
11}

繫結例項

您還可以使用 instance 方法將現有的物件例項繫結到容器中。後續對容器的呼叫將始終返回給定的例項。

1use App\Services\Transistor;
2use App\Services\PodcastParser;
3 
4$service = new Transistor(new PodcastParser);
5 
6$this->app->instance(Transistor::class, $service);

將介面繫結到實現

服務容器的一個非常強大的功能是它能夠將介面繫結到給定的實現。例如,假設我們有一個 EventPusher 介面和一個 RedisEventPusher 實現。一旦我們編寫了該介面的 RedisEventPusher 實現,就可以像這樣在服務容器中註冊它。

1use App\Contracts\EventPusher;
2use App\Services\RedisEventPusher;
3 
4$this->app->bind(EventPusher::class, RedisEventPusher::class);

此語句告訴容器,當類需要 EventPusher 的實現時,應該注入 RedisEventPusher。現在,我們可以在容器解析的類的建構函式中對 EventPusher 介面進行型別提示。請記住,Laravel 應用程式中的控制器、事件監聽器、中介軟體和其他各種型別的類始終使用容器進行解析。

1use App\Contracts\EventPusher;
2 
3/**
4 * Create a new class instance.
5 */
6public function __construct(
7 protected EventPusher $pusher,
8) {}

Bind 屬性

為了更加方便,Laravel 還提供了 Bind 屬性。您可以將此屬性應用於任何介面,以告知 Laravel 每當請求該介面時應自動注入哪個實現。使用 Bind 屬性時,無需在應用程式的服務提供者中執行任何額外的服務註冊。

此外,可以在介面上放置多個 Bind 屬性,以便為特定的環境集配置應注入的不同實現。

1<?php
2 
3namespace App\Contracts;
4 
5use App\Services\FakeEventPusher;
6use App\Services\RedisEventPusher;
7use Illuminate\Container\Attributes\Bind;
8 
9#[Bind(RedisEventPusher::class)]
10#[Bind(FakeEventPusher::class, environments: ['local', 'testing'])]
11interface EventPusher
12{
13 // ...
14}

此外,可以應用 SingletonScoped 屬性來指示容器繫結是應該被解析一次還是每個請求/任務生命週期解析一次。

1use App\Services\RedisEventPusher;
2use Illuminate\Container\Attributes\Bind;
3use Illuminate\Container\Attributes\Singleton;
4 
5#[Bind(RedisEventPusher::class)]
6#[Singleton]
7interface EventPusher
8{
9 // ...
10}

上下文繫結

有時您可能有兩個類使用相同的介面,但您希望向每個類注入不同的實現。例如,兩個控制器可能依賴於 Illuminate\Contracts\Filesystem\Filesystem 契約 的不同實現。Laravel 提供了一個簡單、流暢的介面來定義這種行為。

1use App\Http\Controllers\PhotoController;
2use App\Http\Controllers\UploadController;
3use App\Http\Controllers\VideoController;
4use Illuminate\Contracts\Filesystem\Filesystem;
5use Illuminate\Support\Facades\Storage;
6 
7$this->app->when(PhotoController::class)
8 ->needs(Filesystem::class)
9 ->give(function () {
10 return Storage::disk('local');
11 });
12 
13$this->app->when([VideoController::class, UploadController::class])
14 ->needs(Filesystem::class)
15 ->give(function () {
16 return Storage::disk('s3');
17 });

上下文屬性

由於上下文繫結常用於注入驅動程式的實現或配置值,Laravel 提供了各種上下文繫結屬性,允許注入這些型別的值,而無需在服務提供者中手動定義上下文繫結。

例如,Storage 屬性可用於注入特定的 儲存磁碟

1<?php
2 
3namespace App\Http\Controllers;
4 
5use Illuminate\Container\Attributes\Storage;
6use Illuminate\Contracts\Filesystem\Filesystem;
7 
8class PhotoController extends Controller
9{
10 public function __construct(
11 #[Storage('local')] protected Filesystem $filesystem
12 ) {
13 // ...
14 }
15}

除了 Storage 屬性外,Laravel 還提供 AuthCacheConfigContextDBGiveLogRouteParameterTag 屬性。

1<?php
2 
3namespace App\Http\Controllers;
4 
5use App\Contracts\UserRepository;
6use App\Models\Photo;
7use App\Repositories\DatabaseRepository;
8use Illuminate\Container\Attributes\Auth;
9use Illuminate\Container\Attributes\Cache;
10use Illuminate\Container\Attributes\Config;
11use Illuminate\Container\Attributes\Context;
12use Illuminate\Container\Attributes\DB;
13use Illuminate\Container\Attributes\Give;
14use Illuminate\Container\Attributes\Log;
15use Illuminate\Container\Attributes\RouteParameter;
16use Illuminate\Container\Attributes\Tag;
17use Illuminate\Contracts\Auth\Guard;
18use Illuminate\Contracts\Cache\Repository;
19use Illuminate\Database\Connection;
20use Psr\Log\LoggerInterface;
21 
22class PhotoController extends Controller
23{
24 public function __construct(
25 #[Auth('web')] protected Guard $auth,
26 #[Cache('redis')] protected Repository $cache,
27 #[Config('app.timezone')] protected string $timezone,
28 #[Context('uuid')] protected string $uuid,
29 #[Context('ulid', hidden: true)] protected string $ulid,
30 #[DB('mysql')] protected Connection $connection,
31 #[Give(DatabaseRepository::class)] protected UserRepository $users,
32 #[Log('daily')] protected LoggerInterface $log,
33 #[RouteParameter('photo')] protected Photo $photo,
34 #[Tag('reports')] protected iterable $reports,
35 ) {
36 // ...
37 }
38}

此外,Laravel 提供了一個 CurrentUser 屬性,用於將當前已認證的使用者注入到給定的路由或類中。

1use App\Models\User;
2use Illuminate\Container\Attributes\CurrentUser;
3 
4Route::get('/user', function (#[CurrentUser] User $user) {
5 return $user;
6})->middleware('auth');

定義自定義屬性

您可以透過實現 Illuminate\Contracts\Container\ContextualAttribute 契約來建立自己的上下文屬性。容器將呼叫您屬性的 resolve 方法,該方法應解析應注入到使用該屬性的類中的值。在下面的示例中,我們將重新實現 Laravel 內建的 Config 屬性。

1<?php
2 
3namespace App\Attributes;
4 
5use Attribute;
6use Illuminate\Contracts\Container\Container;
7use Illuminate\Contracts\Container\ContextualAttribute;
8 
9#[Attribute(Attribute::TARGET_PARAMETER)]
10class Config implements ContextualAttribute
11{
12 /**
13 * Create a new attribute instance.
14 */
15 public function __construct(public string $key, public mixed $default = null)
16 {
17 }
18 
19 /**
20 * Resolve the configuration value.
21 *
22 * @param self $attribute
23 * @param \Illuminate\Contracts\Container\Container $container
24 * @return mixed
25 */
26 public static function resolve(self $attribute, Container $container)
27 {
28 return $container->make('config')->get($attribute->key, $attribute->default);
29 }
30}

繫結原始值

有時您可能有一個類接收一些注入的類,但也需要注入原始值,例如整數。您可以輕鬆地使用上下文繫結來注入類可能需要的任何值。

1use App\Http\Controllers\UserController;
2 
3$this->app->when(UserController::class)
4 ->needs('$variableName')
5 ->give($value);

有時一個類可能依賴於一組 帶標籤的 例項。使用 giveTagged 方法,您可以輕鬆注入所有帶有該標籤的容器繫結。

1$this->app->when(ReportAggregator::class)
2 ->needs('$reports')
3 ->giveTagged('reports');

如果您需要從應用程式的配置檔案之一注入值,可以使用 giveConfig 方法。

1$this->app->when(ReportAggregator::class)
2 ->needs('$timezone')
3 ->giveConfig('app.timezone');

繫結型別化可變引數

有時,您可能會有一個類,它透過可變建構函式引數接收物件陣列。

1<?php
2 
3use App\Models\Filter;
4use App\Services\Logger;
5 
6class Firewall
7{
8 /**
9 * The filter instances.
10 *
11 * @var array
12 */
13 protected $filters;
14 
15 /**
16 * Create a new class instance.
17 */
18 public function __construct(
19 protected Logger $logger,
20 Filter ...$filters,
21 ) {
22 $this->filters = $filters;
23 }
24}

使用上下文繫結,您可以透過為 give 方法提供一個返回已解析 Filter 例項陣列的閉包來解析此依賴項。

1$this->app->when(Firewall::class)
2 ->needs(Filter::class)
3 ->give(function (Application $app) {
4 return [
5 $app->make(NullFilter::class),
6 $app->make(ProfanityFilter::class),
7 $app->make(TooLongFilter::class),
8 ];
9 });

為了方便起見,您也可以只提供一個類名陣列,以便在 Firewall 需要 Filter 例項時由容器解析它們。

1$this->app->when(Firewall::class)
2 ->needs(Filter::class)
3 ->give([
4 NullFilter::class,
5 ProfanityFilter::class,
6 TooLongFilter::class,
7 ]);

可變標籤依賴

有時一個類可能具有一個型別提示為給定類(Report ...$reports)的可變依賴項。使用 needsgiveTagged 方法,您可以輕鬆地為給定的依賴項注入所有帶有該 標籤 的容器繫結。

1$this->app->when(ReportAggregator::class)
2 ->needs(Report::class)
3 ->giveTagged('reports');

標籤

有時您可能需要解析所有特定“類別”的繫結。例如,您可能正在構建一個報表分析器,它接收許多不同 Report 介面實現的陣列。註冊 Report 實現後,您可以使用 tag 方法為它們分配一個標籤。

1$this->app->bind(CpuReport::class, function () {
2 // ...
3});
4 
5$this->app->bind(MemoryReport::class, function () {
6 // ...
7});
8 
9$this->app->tag([CpuReport::class, MemoryReport::class], 'reports');

一旦服務被標記,您就可以透過容器的 tagged 方法輕鬆地解析它們。

1$this->app->bind(ReportAnalyzer::class, function (Application $app) {
2 return new ReportAnalyzer($app->tagged('reports'));
3});

擴充套件繫結

extend 方法允許修改已解析的服務。例如,當解析服務時,您可以執行額外的程式碼來裝飾或配置該服務。extend 方法接受兩個引數:您正在擴充套件的服務類,以及一個應該返回修改後服務的閉包。閉包接收正在解析的服務和容器例項。

1$this->app->extend(Service::class, function (Service $service, Application $app) {
2 return new DecoratedService($service);
3});

解析

make 方法

您可以使用 make 方法從容器中解析類例項。make 方法接受您希望解析的類或介面名稱。

1use App\Services\Transistor;
2 
3$transistor = $this->app->make(Transistor::class);

如果您的類的某些依賴項無法透過容器解析,您可以透過將它們作為關聯陣列傳遞給 makeWith 方法來注入它們。例如,我們可以手動傳遞 Transistor 服務所需的 $id 建構函式引數。

1use App\Services\Transistor;
2 
3$transistor = $this->app->makeWith(Transistor::class, ['id' => 1]);

bound 方法可用於確定類或介面是否已在容器中顯式繫結。

1if ($this->app->bound(Transistor::class)) {
2 // ...
3}

如果您處於服務提供者之外,且程式碼位置無法訪問 $app 變數,則可以使用 App Facadeapp 輔助函式 從容器中解析類例項。

1use App\Services\Transistor;
2use Illuminate\Support\Facades\App;
3 
4$transistor = App::make(Transistor::class);
5 
6$transistor = app(Transistor::class);

如果您希望將 Laravel 容器例項本身注入到由容器解析的類中,則可以在類的建構函式中對 Illuminate\Container\Container 類進行型別提示。

1use Illuminate\Container\Container;
2 
3/**
4 * Create a new class instance.
5 */
6public function __construct(
7 protected Container $container,
8) {}

自動注入

或者,重要的是,您可以在由容器解析的類的建構函式中對依賴項進行型別提示,包括 控制器事件監聽器中介軟體等。此外,您還可以在 佇列任務handle 方法中對依賴項進行型別提示。實際上,這就是大多數物件應該由容器解析的方式。

例如,您可以在控制器的建構函式中對應用程式定義的服務進行型別提示。該服務將自動解析並注入到類中。

1<?php
2 
3namespace App\Http\Controllers;
4 
5use App\Services\AppleMusic;
6 
7class PodcastController extends Controller
8{
9 /**
10 * Create a new controller instance.
11 */
12 public function __construct(
13 protected AppleMusic $apple,
14 ) {}
15 
16 /**
17 * Show information about the given podcast.
18 */
19 public function show(string $id): Podcast
20 {
21 return $this->apple->findPodcast($id);
22 }
23}

方法呼叫與注入

有時您可能希望在物件例項上呼叫方法,同時允許容器自動注入該方法的依賴項。例如,給定以下類

1<?php
2 
3namespace App;
4 
5use App\Services\AppleMusic;
6 
7class PodcastStats
8{
9 /**
10 * Generate a new podcast stats report.
11 */
12 public function generate(AppleMusic $apple): array
13 {
14 return [
15 // ...
16 ];
17 }
18}

您可以像這樣透過容器呼叫 generate 方法

1use App\PodcastStats;
2use Illuminate\Support\Facades\App;
3 
4$stats = App::call([new PodcastStats, 'generate']);

call 方法接受任何 PHP 可呼叫物件。容器的 call 方法甚至可以用於呼叫閉包,同時自動注入其依賴項。

1use App\Services\AppleMusic;
2use Illuminate\Support\Facades\App;
3 
4$result = App::call(function (AppleMusic $apple) {
5 // ...
6});

容器事件

服務容器在每次解析物件時都會觸發一個事件。您可以使用 resolving 方法監聽此事件。

1use App\Services\Transistor;
2use Illuminate\Contracts\Foundation\Application;
3 
4$this->app->resolving(Transistor::class, function (Transistor $transistor, Application $app) {
5 // Called when container resolves objects of type "Transistor"...
6});
7 
8$this->app->resolving(function (mixed $object, Application $app) {
9 // Called when container resolves object of any type...
10});

正如您所看到的,正在解析的物件將被傳遞給回撥,允許您在物件交付給消費者之前對其設定任何附加屬性。

重新繫結

rebinding 方法允許您在服務重新繫結到容器時進行監聽,這意味著它在初始繫結後被再次註冊或覆蓋。當您需要在每次更新特定繫結時更新依賴項或修改行為時,這很有用。

1use App\Contracts\PodcastPublisher;
2use App\Services\SpotifyPublisher;
3use App\Services\TransistorPublisher;
4use Illuminate\Contracts\Foundation\Application;
5 
6$this->app->bind(PodcastPublisher::class, SpotifyPublisher::class);
7 
8$this->app->rebinding(
9 PodcastPublisher::class,
10 function (Application $app, PodcastPublisher $newInstance) {
11 //
12 },
13);
14 
15// New binding will trigger rebinding closure...
16$this->app->bind(PodcastPublisher::class, TransistorPublisher::class);

PSR-11

Laravel 的服務容器實現了 PSR-11 介面。因此,您可以對 PSR-11 容器介面進行型別提示,以獲取 Laravel 容器的例項。

1use App\Services\Transistor;
2use Psr\Container\ContainerInterface;
3 
4Route::get('/', function (ContainerInterface $container) {
5 $service = $container->get(Transistor::class);
6 
7 // ...
8});

如果無法解析給定的識別符號,則會丟擲異常。如果識別符號從未繫結,則該異常將是 Psr\Container\NotFoundExceptionInterface 的例項。如果識別符號已繫結但無法解析,則將丟擲 Psr\Container\ContainerExceptionInterface 的例項。