PHP Closure(闭包)类详解

思念的花 發表於 2020-7-11 00:28:00

<h1>闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数。例如在javascript中，只有函数内部的子函数才能读取局部变量，所以闭包可以理解成“定义在一个函数内部的函数“。在本质上，闭包是将函数内部和函数外部连接起来的桥梁。在php中,闭包函数一般就是匿名函数. </h1>
<h1>Closure</h1>
面向对象变成语言代码的复用主要采用继承来实现，而函数的复用，就是通过闭包来实现。这就是闭包的设计初衷。
注：PHP里面闭包函数是为了复用函数而设计的语言特性，如果在闭包函数里面访问指定域的变量，使用use关键字来实现。
PHP具有面向函数的编程特性，但是也是面向对象编程语言，PHP 会自动把闭包函数转换成内置类 Closure 的对象实例，依赖Closure 的对象实例又给闭包函数添加了更多的能力。 
闭包不能被实例(私有构造函数)，也不能被继承(finally 类)。可以通过反射来判断闭包实例是否能被实例，继承。
<h2>匿名函数</h2>
匿名函数，是php5.3的时候引入的,又称为Anonymous functions。字面意思也就是没有定义名字的函数。
提到闭包就不得不想起匿名函数，也叫闭包函数（closures），貌似PHP闭包实现主要就是靠它。声明一个匿名函数是这样：
<div class="cnblogs_code">
<pre>$say = function() {
　　return '我是匿名函数';
}; //带结束符 echo $say(); //这是最直接调用匿名函数方式 function test(Closure $callback) { return $callback();} echo test($say); //这是间接调用匿名函数方式 </pre>
当然也可以这样写 : echo test( function() { 　　return '我是匿名函数'; });
//例一
//在函数里定义一个匿名函数，并且调用它
function printStr() {
    $func = function( $str ) {
        echo $str;
    };
    $func( 'some string' );
}
printStr();  
//例二
//在函数中把匿名函数返回，并且调用它
function getPrintStrFunc() {
    $func = function( $str ) {
        echo $str;
    };
    return $func;
}
$printStrFunc = getPrintStrFunc();
$printStrFunc( 'some string' );
//例三
//把匿名函数当做参数传递，并且调用它
function callFunc( $func ) {
    $func( 'some string' );
}
$printStrFunc = function( $str ) {
    echo $str;
};
callFunc( $printStrFunc );
//也可以直接将匿名函数进行传递。如果你了解js，这种写法可能会很熟悉
callFunc( function( $str ) {
    echo $str;
} );

</div>
可以看到，匿名函数因为没有名字，如果要使用它，需要将其返回给一个变量。匿名函数也像普通函数一样可以声明参数，调用方法也相同：
<div class="cnblogs_code">
<pre>$func = function( $param ) {
echo $param;
};
$func( 'some string' );

//输出：
//some string</pre>
</div>
顺便提一下，PHP在引入闭包之前，也有一个可以创建匿名函数的函数：create function，但是代码逻辑只能写成字符串，这样看起来很晦涩并且不好维护，所以很少有人用。
<h2>实现闭包</h2>
将匿名函数在普通函数中当做参数传入，也可以在函数中被返回。这就实现了一个简单的闭包。
连接闭包和外界变量的关键字：USE
PHP在默认情况下，匿名函数不能调用所在代码块的上下文变量，而需要通过使用use关键字。
<div class="cnblogs_code">
<pre>function getMoney() {
$rmb = 1;
$func = function() use ( $rmb ) {
 echo $rmb;
 //把$rmb的值加1
 $rmb++;
};
$func();
echo $rmb; //闭包内的变量改变了，但是闭包外没有改变。
}
getMoney();

//输出：
//1
//1</pre>
</div>
在上面我们看见匿名函数不能改变上下文的变量，是因为use所引用的也只不过是变量的一个副本clone而已（非完全引用变量本身）。
如果我们想在匿名函数中改变上下文的变量呢？想要完全引用变量，而不是复制呢?要达到这种效果，在变量前加一个 & 符号即可。
<div class="cnblogs_code">
<pre>function getMoney() {
$rmb = 1;
$func = function() use ( &$rmb ) {
 echo $rmb;
 //把$rmb的值加1
 $rmb++;
};
$func();
echo $rmb;
}
getMoney();

//输出：
//1
//2</pre>
</div>
好，这样匿名函数就可以引用上下文的变量了。如果将匿名函数返回给外界，匿名函数会保存use所引用的变量，而外界则不能得到这些变量，这样形成‘闭包’这个概念可能会更清晰一些。
根据描述我们再改变一下上面的例子：
<div class="cnblogs_code">
<pre>function getMoneyFunc() {
$rmb = 1;
$func = function() use ( &$rmb ) {
 echo $rmb.' ';
 //把$rmb的值加1
 $rmb++;
};
return $func;
}

$getMoney = getMoneyFunc(); //匿名函数返回给外界,保存了$rmb的变量
$getMoney();
$getMoney();
$getMoney();

//输出：
//1
//2
//3从例子中理解“将匿名函数返回给外界，匿名函数会保存use所引用的变量，而外界则不能得到这些变量”，将匿名函数返回给外界后，$rmb这个引用变量就被保存了，提升成了全局变量(全局变量，类似静态变量)，而后面每次再调用匿名函数，传入的都是这个保存后的值</pre>
</div>
<h3>总结：</h3>
闭包函数不能直接访问闭包外的变量，而是通过use 关键字来调用上下文变量(闭包外的变量)，也就是说通过use来引用上下文的变量；
闭包内所引用的变量不能被外部所访问(即，内部对变量的修改，外部不受影响)，若想要在闭包内对变量的改变从而影响到上下文变量的值，需要使用&的引用传参。
 use所引用的是变量的复制(副本而），并不是完全引用变量。如果要达到引用的效果，就需要使用 & 符号，进行引用传递参数；
 
如果我们要调用一个类里面的匿名函数呢？直接上demo
<div class="cnblogs_code">
<pre><?php
class A {
public static function testA() {
 return function($i) { //返回匿名函数
 return $i+100;
 };
}
}

function B(Closure $callback)
{
return $callback(200);
}

$a = B(A::testA());
print_r($a);//输出 300</pre>
</div>
其中的A::testA()返回的就是一个无名funciton。
<h2 id="绑定的概念">绑定的概念</h2>
上面的例子的Closure只是全局的的匿名函数，好了，那我们现在想指定一个类有一个匿名函数。也可以理解说，这个匿名函数的访问范围不再是全局的了，而是一个类的访问范围。
那么我们就需要将“一个匿名函数绑定到一个类中”。
 
PHP Closure 类是用于代表匿名函数的类，匿名函数（在 PHP 5.3 中被引入）会产生这个类型的对象，Closure类摘要如下：
<div class="cnblogs_code">
<pre>Closure {
__construct ( void )
public static Closure bind (Closure $closure , object $newthis [, mixed $newscope = 'static' ])
public Closure bindTo (object $newthis [, mixed $newscope = 'static' ])
}</pre>
</div>
参数说明：
closure 需要绑定的匿名函数。
newthis 需要绑定到匿名函数的对象，或者 NULL 创建未绑定的闭包。
newscope 想要绑定给闭包的类作用域，或者 'static' 表示不改变。如果传入一个对象，则使用这个对象的类型名。类作用域用来决定在闭包中 $this 对象的私有、保护方法的可见性。（备注：可以传入类名或类的实例，默认值是 'static'，表示不改变。）
返回值： 返回一个新的 Closure 对象或者在失败时返回 FALSE
 
方法说明：
<div class="cnblogs_code">
<pre>Closure::__construct — 用于禁止实例化的构造函数
Closure::bind — 复制一个闭包，绑定指定的$this对象和类作用域。
Closure::bindTo — 复制当前闭包对象，绑定指定的$this对象和类作用域。</pre>
</div>
除了此处列出的方法，还有一个 __invoke 方法。这是为了与其他实现了 __invoke()魔术方法的对象保持一致性，但调用闭包对象的过程与它无关。
 
Closure::bind是Closure::bindTo的静态版本
深入理解bind参数：
要理解bing参数，先要理解类属性的可访问权限 public,private(子类不可访问),protect(子类可访问，类外不可以访问)。 php的public、protected、private三种访问控制模式的区别
public: 公有类型在子类中可以通过self::var调用public方法或属性,parent::method调用父类方法 在实例中可以能过$obj->var 来调用 public类型的方法或属性 protected: 受保护类型在子类中可以通过self::var调用protected方法或属性,parent::method调用父类方法 在实例中不能通过$obj->var 来调用protected类型的方法或属性 private: 私有类型该类型的属性或方法只能在该类中使用，在该类的实例、子类中、子类的实例中都不能调用私有类型的属性和方法
不能通过 $this 访问静态变量，静态方法里面也不可用 $this (原因：静态属性属于类本身而不属于类的任何实例。静态属性可以被看做是存储在类当中的全局变量，可以在任何地方通过类来访问它们) 在类外不能通过类名::私有静态变量，只能在类里面通过self,或者static 访问私有静态变量：
第一个参数：需要绑定的匿名函数。 第二个参数：关于bind的第二个参数为object还是null，取决于第一个参数闭包中是否用到了`$this`的上下文环境。(绑定的对象决定了函数中的$this的取值) 若闭包中用到了`$this`,则第2个参数不可为null，只能为object实例对象；若闭包中用到了静态访问(::操作符)，第2个参数就可以为null,也可以为object 第三个参数(作用域)：是控制闭包的作用域的，如果闭包中访问的是 private 属性，就需要第3个参数提升闭包的访问权限，若闭包中访问的是public属性，第三个参数可以不用。只有需要改变访问权限时才要，传对象，类名都可以。 　　
 
 
第2个参数是给闭包绑定`$this`对象的，第3个参数是给闭包绑定作用域的。
通过成员的可访问行来举例子理解：
<div class="cnblogs_code">
<pre>class A{
 private $name = '王力宏';
 protected $age = '30';
 private static $weight = '70kg';
 public $address = '中国';
 public static $height = '180cm';
}</pre>
</div>
<div class="cnblogs_code">
<pre>$obj = new A();
//echo $obj->name;//报错 Cannot access private property A::$name
//echo $obj->age;//报错 Cannot access protected property A::$age
//echo A::$weight; //报错 Cannot access private property A::$weight
echo $obj->address;//正常输出中国
echo A::$height;//正常输出 180cm
$fun = function(){
 $obj = new A();
 return $obj->address;//实例对象可以获得公有属性,$obj->name等私有属性肯定不行上面例子已列出报错
}
echo $fun();//正常输出中国
$fun2 = function(){
 return A::$height;//类可以直接访问公有静态属性，但A::$weight肯定不行，因为weight为私有属性
}
echo $fun2();//正常输出 180cm</pre>
</div>
以上都理解的情况下我们来看看这样的情况，有如下匿名函数:
<div class="cnblogs_code">
<pre>$fun = function(){
return $this->name;
}
或者
$fun = function(){
return A::$height;
}
echo $fun();//会报错的</pre>
</div>
其实单独这段代码是肯定不能运行调用的，因为里面有个$this,程序压根不知道你这个$this是代表那个对象或那个类(并且就算知道那个对象或类，该对象是否拥有name属性，如果没有照样会有问题)
因此想让其正常运行肯定有前提条件啊(就好比你想遍历某个数组一样，如果这个数组压根你就没提前定义声明肯定会报错的) 如果这样:
<div class="cnblogs_code">
<pre>$fun = function(){
//name是私有属性，需要第3个参数
return $this->name;
} ;
$name = Closure::bind($fun,new A() ,'A');
echo $name();//输出王力宏 
该函数返回一个全新的 Closure匿名的函数，和原来匿名函数$fun一模一样，只是其中$this被指向了A实例对象,这样就能访问address属性了。</pre>
</div>
使用了bind函数后，
其实是匿名函数里的$this被指定到了或绑定到了A实例对象上了
<div class="cnblogs_code">
<pre>Closure::bind($fun,new A() );
这个使用你可以理解成对匿名函数做了如下过程:
$fun = function(){
$this = new A();
return $this->name;
} ;</pre>
</div>
你可以想象认为,$this就成了A类的实例对象了，然后在去访问name属性，就和我们正常实例化类访问成员属性一样，上面2中的例子$obj = new A()就是这样，(因为$this是关键字，在这里我们其实不能直接$this = new A();这么写，为了好理解我写成$this，但是原理还是这个意思)，但是我们都知道因为name属性是私有的，上面2中我已说过，实例对象不能访问私有属性，那该怎么办呢，于是添加第三个参数就很重要了，一般传入传入一个对应对象，或对应类名(对应的意思是:匿名函数中$this-name想获取name属性值，你这个$this想和那个类和对象绑定在一起呢，就是第二个参数，这时你第三个参数写和第二个参数写一样的对象或类就行了，就是作用域为这个对象或类，这就会让原理的name私有属性变为公有属性)
<div class="cnblogs_code">
<pre>$fun = function(){
//address为公开，第3个参数可以不需要
return $this->name;
} ;
$address = Closure::bind($fun,new A());
echo $address();</pre>
</div>
这里数一下bind这次为什么没添加第三个参数，因为我们要访问的address属性是公有的，一个对象实例是可以直接访问公有属性的，这个例子中只要匿名函数中$this被指向了A对象实例(或者叫绑定也可以)，就能访问到公有属性，所以可以不用添加第三个参数，当然你加上了第三个参数如这样Closure::bind($fun2, new A(), ‘A’ );或Closure::bind($fun2, new A(), nwe A() );不影响照样运行，就好比把原来公有属性变为公有属性不影响的(一般当我们访问的属性为私有属性时，才使用第三个参数改变作用域，使其变为公有属性)
<div class="cnblogs_code">
<pre>$fun = function() {
//访问私有静态属性，访问静态属性，第2个参数可以为null，访问私有属性，需要第3个参数提高作用域
　　//return A::$weight;这样写，会报错，提示不能通过类名访问私有静态变量　　 //weight 为类的私有属性，只可在类中访问　　return self::$weight;
}; //echo $fun(); 运行会报错因为weight为私有属性。 $weight = Closure::bind($fun,null,'A'); //通过bind函数作用，返回一个和$fun匿名函数一模一样的匿名函数，只是该匿名函数中A::$weight, weight属性由私有变成公有属性了。 echo $weight();</pre>
</div>
为什么第二个参数又成null了呢，因为在该匿名函数中A::$weight 这属于正常类使用啊(php中类名::公有静态属性，这是正常访问方法，上面2中例子已经说的很清楚了)，所以不用绑定到某个对象上去了，于是第二个参数可以省略，唯一遗憾的是weight属性虽是静态属性，但是其权限是private私有属性，于是我们要把私有属性变公有属性就可以了，这时把第三个参数加上去就可以了，第三个参数可以是A类(Closure::bind($fun,null,'A'))，也可以是A类的对象实例(Closure::bind($fun,null, new A() ))，两种写法都可以，最终第三个参数的添加使私有属性变成了公有属性，(这个例子中当然你非得添加第二个参数肯定也没问题，只要第二个参数是A的实例对象就行Closure::bind($fun,new A(),'A')，不影响，只是说 A::$weight 这种使用方法本身就是正常使用，程序本身就知道你用的是A类，你在去把它指向到A类自己的对象实例上，属于多此一举，因此第二个参数加不加都行，不加写null就行)
综上大家应该理解其用法了吧，有时第二个参数为null，有时第三个参数可以不要，这些都跟你匿名函数里代码中访问的方式紧密相关 总结： 1、一般匿名函数中有$this->name类似这样用 $this访问属性方式时，你在使用bind绑定时，第二个参数肯定要写，写出你绑定那个对象实例，第三个参数要不要呢，要看你访问的这个属性，在绑定对象中的权限属性，如果是private，protected 你要使用第三个参数使其变为公有属性, 如果本来就是公有，你可以省略，也可以不省略 2、一般匿名函数中是类名::静态属性类似这样的访问方式(比如例子中A::$weight)，你在使用bind绑定时，第二个参数可以写null,也可以写出具体的对象实例，一般写null就行(写了具体对象实例多此一举)，第三个参数写不写还是得看你访问的这个静态属性的权限是 private 还是 public,如果是私有private或受保护protected的，你就得第三个参数必须写，才能使其权限变为公有属性正常访问，如果本来就是公有public可以不用写，可以省略
3、需要提升属性作用域时，第3个参数需要传，传对象或者类名都可以。
例子：
<div class="cnblogs_code">
<pre>class Animal {
public $cat = 'cat';
public static $dog = 'dog';
private $pig = 'pig';
private static $duck = 'duck';
}

//不能通过 $this 访问静态变量
//不能通过类名::私有静态变量，只能通过self,或者static,在类里面访问私有静态变量

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

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

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

$duck = static function() {
//return Animal::$duck;这样写，会报错，提示不能通过类名访问私有静态变量
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;</pre>
</div>
通过上面的例子，可以看出函数复用得，可以把函数挂在不同的类上，或者对象上。
闭包函数的应用：
<div class="cnblogs_code">
<pre>/**
* 一个基本的购物车，包括一些已经添加的商品和每种商品的数量
*
*/
class Cart {
// 定义商品价格
const PRICE_BUTTER = 10.00;
const PRICE_MILK = 30.33;
const PRICE_EGGS = 80.88;
protected $products = array();

/**
* 添加商品和数量
*
* @access public
* @param string 商品名称
* @param string 商品数量
*/
public function add($item, $quantity) {
 $this->products[$item] = $quantity;
}

/**
* 获取单项商品数量
*
* @access public
* @param string 商品名称
*/
public function getQuantity($item) {
 return isset($this->products[$item]) ? $this->products[$item] : FALSE;
}

/**
* 获取总价
*
* @access public
* @param string 税率
*/
public function getTotal($tax) {
 $total = 0.00;
 $callback = function ($quantity, $item) use ($tax, &$total) {
 $pricePerItem = constant(__CLASS__ . "::PRICE_" . strtoupper($item)); //调用以上对应的常量
 $total += ($pricePerItem * $quantity) * ($tax + 1.0);
 };

 array_walk($this->products, $callback);

 return round($total, 2);
}
}

$my_cart = new Cart;
// 往购物车里添加商品及对应数量
$my_cart->add('butter', 10);
$my_cart->add('milk', 3);
$my_cart->add('eggs', 12);
// 打出出总价格，其中有 3% 的销售税.
echo $my_cart->getTotal(0.03);//输出 1196.4</pre>
</div>
给类的私有属性赋值：
<div class="cnblogs_code">
<pre>class A {
private $attr = array();
}

class B {
public static function bind (A $a) {
 return \Closure::bind(function () use ($a) {
 //给私有属性赋值
 $a->attr = [
 'color' => 'red',
 'weight' => '1.0',
 ];
 }, null, A::class);
}
}

//我们在对象外部给私有对象赋值时，需要通过\Closure::bind ,来提高闭包作用域进行赋值
$a = new A();
//不能对私有属性直接进行$a->attr = ['color' => 'red','weight' => '1.0'];
call_user_func(B::bind($a));
print_r($a);</pre>
</div>
通过上面的几个例子，其实匿名绑定的理解就不难了....我们在看一个扩展的demo(引入trait特性)
给类动态的添加方法
官方文档有例子，点击查看
<div class="cnblogs_code">
<pre>/**
* 给类动态添加新方法
*
* @author fantasy
*/
trait DynamicTrait {

/**
* 自动调用类中存在的方法
*/
public function __call($name, $args) {
 if(is_callable($this->$name)){ //getdog函数在__set已经定义和绑定了
 return call_user_func($this->$name, $args); //把第一个参数作为回调函数调用
 }else{
 throw new \RuntimeException("Method {$name} does not exist");
 }
}
/**
* 添加方法
*/
public function __set($name, $value) {
 $this->$name = is_callable($value)?$value->bindTo($this, $this):$value; //相当于 $getdog = function(){ return $this->dog; }<code class="php plain">Closure::bindto(</code><code class="php variable">$getdog</code><code class="php plain">, new Animal,</code><code class="php string">'Animal'</code><code class="php plain">);</code></pre>
<pre></pre>
<pre>　　} } /** * 只带属性不带方法动物类 * * @author fantasy */ class Animal { 　　use DynamicTrait; 　　private $dog = '汪汪队'; } $animal = new Animal; // 往动物类实例中添加一个方法获取实例的私有属性$dog $animal->getdog = function() { return $this->dog; }; echo $animal->getdog();//输出汪汪队</pre>
</div>
获取类属性:第3个参数 score 范围设置为null 时，只能获取到 public 属性。
如果希望完全取消绑定，则需要将闭包和范围都设置为null
<div class="cnblogs_code">
<pre>class MyClass
{
public $foo = 'a';
protected $bar = 'b';
private $baz = 'c';

/**
* @param bool $all 是否获取全部的属性
*
* @return array
*/
public function toArray($all = false)
{
 // Only public variables
 $callback = (function ($obj) {
 // get_object_vars — 返回由对象属性组成的关联数组 ,在类内调用时，会返回所有的属性(private,protect,public), 在类外使用只返回public
 return get_object_vars($obj);
 });

 //指定作用域为 null 则会返回 public 属性；指定作用域默认 ‘static’，则会返回所有属性
 if ($all) {
 $callback = $callback->bindTo(null); //只能在类里面通过self,或者static 访问私有静态变量
 } else {
 //类内获取public属性
 $callback = $callback->bindTo(null, null);
 }
 return $callback($this);
}
}</pre>
$obj = new MyClass; $vars = get_object_vars($obj); // get_object_vars 类外使用，获取到的是 public 属性 print_r($vars); echo ' '; $vars = $obj->toArray(); print_r($vars); echo ' '; $vars = $obj->toArray(1); print_r($vars);
<pre> </pre>
</div>
结果：
<div class="cnblogs_code">
<pre>Array ( => a )
Array ( => a )
Array ( => a => b => c )</pre>
</div>
 
总结：
1. 闭包内如果用 $this, 则 $this 只能调用非静态的属性，这和实际类中调用原则是一致的，且 Closure::bind() 方法的第2个参数不能为null，必须是一个实例 (因为$this,必须在实例中使用)，第三个参数可以是实例，可以是类字符串，或 static；
2. 闭包内调用静态属性时，闭包必须声明为 static,同时Closure::bind()方法的第2个参数需要为null,因为静态属性不需要实例，第3个参数可以是类字符串，实例，static.
  
来源：https://www.cnblogs.com/xiangshihua/p/13282119.html

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