composer的自动加载机制(autoload)

composer的出现真是让人们眼前一亮，web开发从此变成了一件很『好玩』的事情，开发一个CMS就像在搭积木，从packagist中取出『积木』搭建在自己的代码中，一点一点搭建出一个属于自己的王国。
从此以后我基本就抛弃了require和include函数，一个项目中，这两个函数只可能出现一次，那就是require '../vendor/autoload.php'。
那么，既然抛弃了传统的文件包含方法，我们使用所有类库都将用namespace和composer自带的autoload。可是，我们自己编写的函数库与类库，怎么用composer的方法来自动加载呢？

这就要从composer.json说起，我们需要通过修改这个文件来达到目的。
composer.json相当于是composer的配置文件，这个配置文件中有一个autoload段，比如我的一个项目：

其中又包含主要的两个选项: files 和 psr-4。
files就是需要composer自动帮我们加载的函数库（不含类），只要在后面的数组中将函数库的文件路径写入即可。
psr-4顾名思义，是一个基于psr-4（http://www.php-fig.org/psr/psr-4/）规则的类库自动加载对应关系，只要在其后的对象中，以 "命名空间": "路径" 的方式写入自己的类库信息即可。
修改完成后，只要执行一下composer update，即可完成对应工作。

之后，我们在项目中，用如下方式即可加载自定义类库：

new \Mrgoon\AliSms\AliSms();

composer的autoload将会自动包含”./mrgoon/aliyun-sms/src/.AliSms.php”，并找到其中的Mrgoon\AliSms命名空间下的AliSms类。

我们来深挖一下，探索一下autoload的原理。
在我们修改完composer.json并执行update后，将会修改./vender/composer/autoload_psr4.php，比如我的某个项目，其中增加了这样一个对应关系：

这其实就是我刚刚在.json中添加的对应关系，他等于将.josn的配置文件，换成了php的形式。
那么我看到vendor/autoload.php：

<?php

// autoload.php @generated by Composer

require_once __DIR__ . '/composer' . '/autoload_real.php';

return ComposerAutoloaderInitff1d77c91141523097b07ee2acc23326::getLoader();

其执行了一个自动生成的类ComposerAutoloaderInitff1d77c91141523097b07ee2acc23326中的getLoader方法。
跟进：

    public static function getLoader()
    {
        if (null !== self::$loader) {
            return self::$loader;
        }

        spl_autoload_register(array('ComposerAutoloaderInitff1d77c91141523097b07ee2acc23326', 'loadClassLoader'), true, true);
        self::$loader = $loader = new \Composer\Autoload\ClassLoader();
        spl_autoload_unregister(array('ComposerAutoloaderInitff1d77c91141523097b07ee2acc23326', 'loadClassLoader'));

        $map = require __DIR__ . '/autoload_namespaces.php';
        foreach ($map as $namespace => $path) {
            $loader->set($namespace, $path);
        }

        $map = require __DIR__ . '/autoload_psr4.php';
        foreach ($map as $namespace => $path) {
            $loader->setPsr4($namespace, $path);
        }

        $classMap = require __DIR__ . '/autoload_classmap.php';
        if ($classMap) {
            $loader->addClassMap($classMap);
        }

        $loader->register(true);

        $includeFiles = require __DIR__ . '/autoload_files.php';
        foreach ($includeFiles as $file) {
            composerRequireff1d77c91141523097b07ee2acc23326($file);
        }

        return $loader;
    }

可以明显看到，他将autoload_namespaces.php、autoload_psr4.php、autoload_classmap.php、autoload_files.php等几个配置文件包含了进来，并进行了相关处理（setPsr4），最后注册（register）。
那么我们跟进register方法：

    public function register($prepend = false)
    {
        spl_autoload_register(array($this, 'loadClass'), true, $prepend);
    }

这函数就一行，但简单明了，直接调用php自带的spl_autoload_register函数，注册处理__autoload的方法，也就是loadClass方法。再跟进loadClass方法：

    public function loadClass($class)
    {
        if ($file = $this->findFile($class)) {
            includeFile($file);

            return true;
        }
    }

从函数名字就可以大概知道流程：如果存在$class对应的这个$file，则include进来。
那么进findFile方法里看看吧：

    public function findFile($class)
    {
        // work around for PHP 5.3.0 - 5.3.2 https://bugs.php.net/50731
        if ('\\' == $class[0]) {
            $class = substr($class, 1);
        }

        // class map lookup
        if (isset($this->classMap[$class])) {
            return $this->classMap[$class];
        }
        if ($this->classMapAuthoritative) {
            return false;
        }

        $file = $this->findFileWithExtension($class, '.php');

        // Search for Hack files if we are running on HHVM
        if ($file === null && defined('HHVM_VERSION')) {
            $file = $this->findFileWithExtension($class, '.hh');
        }

        if ($file === null) {
            // Remember that this class does not exist.
            return $this->classMap[$class] = false;
        }

        return $file;
    }

通过类名找文件，最终锁定在findFileWithExtension方法中。
不过发现了一个小宝藏：在php5.3.0~5.3.2版本下，类名的第一个字符是\的小bug，也许以后挖漏洞会用上。
还是跟进findFileWithExtension方法：

    private function findFileWithExtension($class, $ext)
    {
        // PSR-4 lookup
        $logicalPathPsr4 = strtr($class, '\\', DIRECTORY_SEPARATOR) . $ext;

        $first = $class[0];
        if (isset($this->prefixLengthsPsr4[$first])) {
            foreach ($this->prefixLengthsPsr4[$first] as $prefix => $length) {
                if (0 === strpos($class, $prefix)) {
                    foreach ($this->prefixDirsPsr4[$prefix] as $dir) {
                        if (file_exists($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . substr($logicalPathPsr4, $length))) {
                            return $file;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        // PSR-4 fallback dirs
        foreach ($this->fallbackDirsPsr4 as $dir) {
            if (file_exists($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr4)) {
                return $file;
            }
        }

        // PSR-0 lookup
        if (false !== $pos = strrpos($class, '\\')) {
            // namespaced class name
            $logicalPathPsr0 = substr($logicalPathPsr4, 0, $pos + 1)
                . strtr(substr($logicalPathPsr4, $pos + 1), '_', DIRECTORY_SEPARATOR);
        } else {
            // PEAR-like class name
            $logicalPathPsr0 = strtr($class, '_', DIRECTORY_SEPARATOR) . $ext;
        }

        if (isset($this->prefixesPsr0[$first])) {
            foreach ($this->prefixesPsr0[$first] as $prefix => $dirs) {
                if (0 === strpos($class, $prefix)) {
                    foreach ($dirs as $dir) {
                        if (file_exists($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr0)) {
                            return $file;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        // PSR-0 fallback dirs
        foreach ($this->fallbackDirsPsr0 as $dir) {
            if (file_exists($file = $dir . DIRECTORY_SEPARATOR . $logicalPathPsr0)) {
                return $file;
            }
        }

        // PSR-0 include paths.
        if ($this->useIncludePath && $file = stream_resolve_include_path($logicalPathPsr0)) {
            return $file;
        }
    }

最终实现将命名空间\类这样的类名，给转换成目录名/类名.php这样的路径，并返回完整路径。
我发现composer的autoload与php自带的spl_autoload，在包含文件时有一点小区别。那就是，spl_autoload会查找.inc类型的文件名，但composer不会。
另外也可以发现，虽然配置文件的名字是autoload_psr4.php，但实际上psr0格式的自动加载也是支持的。二者最大的不同就是psr0中用”_”来代替目录间的”\”。