PHP闭包和函数式编程
原文出处:PHP闭包和函数式编程 - 知乎 (zhihu.com)
一. 什么是闭包？
先看一段比较学术的定义：
闭包包含自由（未绑定到特定对象）变量，这些变量不是在这个代码块内或者任何全局上下文中定义的，而是在定义代码块的环境中定义（局部变量）。 “闭包” 一词来源于以下两者的结合：要执行的代码块（由于自由变量被包含在代码块中，这些自由变量以及它们引用的对象没有被释放）和为自由变量提供绑定的计算环境（作用域）。 在PHP、Scala、Scheme、Common Lisp、Smalltalk、Groovy、JavaScript、Ruby、 Python、Go、Lua、objective c、swift 以及Java（Java8及以上）等语言中都能找到对闭包不同程度的支持。
说实话，这个介绍虽然比较难懂，仔细看看还是说的比较准确的，闭包这个概念在很多语言里面都有实现，在PHP里面和闭包有关的就是匿名函数和Closure类！
二.匿名函数
匿名函数简单说就是没有名字的函数，在PHP里面我们可以把一个函数赋值给一个变量，这个我相信大家都多多少少用过，看一下代码：
$f = function () { $a = 1; $b = 2; return $a + $b; }; var_dump($f);
输出结果：
class Closure#1 (0) {}
可见，PHP中匿名函数就是闭包，也可以理解为闭包就是把这个函数赋值给一个变量，这时候这个变量保存的就是这个函数的内存地址。
实际上，PHP里面有一个Closure类，关于这个类的介绍可以参考PHP官方文档：https://secure.php.net/manual/en/class.closure.php，根据文档介绍，这个类就是为了代表匿名函数，类里面的方法允许在匿名函数创建后对其进行更多的控制。
如何去调用这个闭包函数呢？很简单，在这个例子里面只要 $f() 就可以了
当然这个匿名函数也是可以传参的，你可以这样写：
$f = function ($c) { $a = 1; $b = 2; return $a + $b + $c; };
这样你在调用的时候就可以传入参数，类似 $f(3), 但是有一点需要注意，如果这时候你想在定义闭包函数的时候使用外部变量，举个例子：
$out = 100; $f = function ($c) { $a = 1; $b = 2; return $out - ($a + $b + $c); #报错，无法引用外部变量out };
PHP提供了一个 use 关键字，可以使用下面这个写法：
$out = 100; $f = function ($c) use ($out) { $a = 1; $b = 2; return $out - ($a + $b + $c); };
在laravel框架里面，使用了非常多的闭包，这种写法非常常见！
三.闭包到底有啥用？
PHP标准库里面自带的函数很多都用到闭包，举个例子：
$arr = [1, 2, 3, 4, 5];
//使用array_reduce求和
function sum($arr) { return array_reduce($arr, function ($x, $y) { return $x + $y; }); } var_dump(sum($arr)); // 结果是15
这里使用了 array_reduce 这个函数求一个数组的和，但是，如果不需要立刻求和，而是在后面的代码中，根据需要再计算怎么办？可以不返回求和的结果，而是返回求和的函数！
function lazySum($arr) { return function () use ($arr) { return array_reduce($arr, function ($x, $y) { return $x + $y; }); }; } $sum = lazySum($arr); var_dump($sum());
这个可以把函数当作参数并且返回一个函数的编程方式，其实就是函数式编程的一种体现，下面我们看一个相对比较复杂的例子：
一般情况下，我们打印斐波拉契数列会采用下面这个方式：
<?php function fib($x) { if ($x == 0 || $x == 1) { return $x; } return fib($x - 1) + fib($x - 2); } for ($i = 0; $i < 35; $i++) { echo fib($i) . "\n"; }
代码没问题，但是在打印超过30位之后的就非常慢了，而且PHP递归的层次最多不能超过255层，总之这种方法并不完美，使用闭包的话，可以采用下面这种方式：
<?php // 返回一个闭包，这个闭包里面有2个变量，分别存储了第一个数和第二数，在每次调用的时候都会返回一个新的数，并且更新这2个变量 function fib(): Closure { $a = 0; $b = 1; return function () use (&$a, &$b) { $value = $a; $a = $b; $b = $a + $value; return $value; }; } $f = fib(); for ($i = 0; $i < 50; $i++) { echo $f() . "\n"; }
使用闭包这种方式，可以轻松打印几百位的斐波拉契数列，提升非常大，原因也很简单，之前递归那种方式，每次计算一位数都得从头开始计算，但是闭包这种方式内部维持了一个状态，它会记录前2个数的值，也就说只会计算一次，不会重复计算，功能上有点类似生成器。
有一道面试题就涉及到了闭包的特性：
function plus() { $funcArr = []; for ($i = 1; $i <= 3; $i++) { $funcArr[] = function () use (&$i) { return $i * $i; }; } return $funcArr; } $res = plus(); var_dump($res[0]()); var_dump($res[1]()); var_dump($res[2]());
plus 函数会返回3个闭包函数，然后依次调用这个几个函数, 有人可能以为结果是1,4,9，其实结果都是16，需要注意的是use $i 那里使用的是引用传递， 这就意味着在生成这3个闭包函数的时候$i的值并不是循环的时候的1,2,3，而且到最后 $i++ 之后的值也就是 4，这说明闭包函数是调用的时候才会执行。
四.闭包在PHP框架里面使用
1.IOC容器
<?php /** * 闭包的使用IOC * Class Container */ class Container { protected static $bindings; public static function bind(string $abstract, Closure $concrete) { static::$bindings[$abstract] = $concrete; } public static function make(string $abstract) { return call_user_func(static::$bindings[$abstract]); } } class talk { public function greet($target) { echo "Hello " . $target->getName(); } } class say { public function getName() { return "World\n"; } } $talk = new talk(); Container::bind('foo', function () { return new say(); }); $talk->greet(Container::make('foo'));
laravel框架称之为服务容器，其设计思想基本上就是这样，最关键的是就是bind和make方法，其实就是在框架初始化的时候注册绑定一堆服务，之后框架里面随时就可以调用这些服务了，只不过框架实现的时候考虑的东西非常多，比较复杂！
2.闭包路由
/** * 演示闭包的使用,路由 * Class App */ class App { protected $routes = []; protected $responseStatus = '200 OK'; protected $responseContentType = 'text/html'; protected $responseBody = 'Hello World'; public function addRoute(string $path, Closure $callback) { $this->routes[$path] = $callback->bindTo($this, __CLASS__); } public function dispatch(string $path) { foreach ($this->routes as $routePath => $callback) { if ($routePath === $path) { $callback(); } } header('HTTP/1.1 ' . $this->responseStatus); header('Content-Type: ' . $this->responseContentType); header('Content-Length: ' . mb_strlen($this->responseBody)); echo $this->responseBody; } } 使用： require 'App.php'; $app = new App(); $app->addRoute("/", function () { $this->responseBody = "Hello Closure!\n"; }); $app->dispatch("/");
这里简单模拟了一下框架的路由思想，这里主要使用了闭包类的bindTo方法，这个方法的作用是复制当前闭包对象，绑定指定的$this对象和类作用域，简单说，就是可以动态的给一个对象添加方法。下图是laravel框架源码里面路由的处理部分，截取了闭包这块的逻辑：
五.总结
闭包这个特性在框架里面用的还是比较多的，理解这一部分有助于查看框架源码，合理的利用闭包可以写出更具扩展性的代码，但是PHP里面的闭包还是相对较弱的，比如在Go里面函数是一等公民，而且可以当作类型、当作参数，很容易可以实现一些函数式编程的特性。
作者：合一研发部-王本俊
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