利用PHP的debug_backtrace函數,實現PHP文件權限管理、動態加載


簡述

可能大家都知道,php中有一個函數叫debug_backtrace,它可以回溯跟蹤函數的調用信息,可以說是一個調試利器。

好,來復習一下

01    one();
02     
03    function one() {
04        two();
05    }
06     
07    function two() {
08        three();
09    }
10     
11    function three() {
12        print_r( debug_backtrace() );
13    }
14     
15    /*
16    輸出:
17    Array
18    (
19        [0] => Array
20            (
21                [file] => D:\apmserv\www\htdocs\test\debug\index.php
22                [line] => 10
23                [function] => three
24                [args] => Array
25                    (
26                    )
27     
28            )
29     
30        [1] => Array
31            (
32                [file] => D:\apmserv\www\htdocs\test\debug\index.php
33                [line] => 6
34                [function] => two
35                [args] => Array
36                    (
37                    )
38     
39            )
40     
41        [2] => Array
42            (
43                [file] => D:\apmserv\www\htdocs\test\debug\index.php
44                [line] => 3
45                [function] => one
46                [args] => Array
47                    (
48                    )
49     
50            )
51     
52    )
53    */

順便提一下類似的函數:debug_print_backtrace,與之不同的是它會直接打印回溯信息。

回來看debug_backtrace,從名字來看用途很明確,是讓開發者用來調試的。直到有一天我注意到它返回的file參數,file表示函數或者方法的調用腳本來源(在哪個腳本文件使用的)。忽然我想到,如果當前腳本知道調用來源,那是否可以根據這個來源的不同,來實現一些有趣的功能,比如文件權限管理、動態加載等。

 

實戰

實現魔術函數 

獲取當前函數或方法的名稱 

盡管PHP中已經有了__FUNCTION____METHOD__魔術常量,但我還是想介紹一下用debug_backtrace獲取當前函數或者方法名稱的方法。

代碼如下:

01    //函數外部輸出getFuncName的值
02    echo getFuncName();
03     
04    printFuncName();
05     
06    Object::printMethodName();
07     
08    //調用了上面兩個函數后,再次在外部輸出getFuncName,看看是否有‘緩存’之類的問題
09    echo getFuncName();
10     
11     
12     
13    function printFuncName() {
14        echo getFuncName();
15    }
16     
17    class Object {
18        static function printMethodName() {
19            echo getFuncName();
20        }
21    }
22     
23    /**
24     * 獲取當前函數或者方法的名稱
25     * 函數名叫getFuncName,好吧,其實method也可以當做function,實在想不出好名字
26     *
27     * @return string name
28     */
29    function getFuncName() {
30        $debug_backtrace = debug_backtrace();
31        //如果函數名是以下幾個,表示載入了腳本,並在函數外部調用了getFuncName
32        //這種情況應該返回空
33        $ignore = array(
34            'include',
35            'include_once',
36            'require',
37            'require_once'
38        );
39        //第一個backtrace就是當前函數getFuncName,再上一個(第二個)backtrace就是調用getFuncName的函數了
40        $handle_func = $debug_backtrace[1];
41        if( isset( $handle_func['function'] ) && !in_array( $handle_func['function'], $ignore ) ) {
42            return $handle_func['function'];
43        }
44        return null;
45    }
46     
47     
48    //輸出:
49    //null
50    //printFuncName
51    //printMethodName
52    //null
View Code

看上去沒有問題,很好。

 

加載相對路徑文件

如果在項目中要加載相對路徑的文件,必需使用include或者require之類的原生方法,但現在有了debug_backtrace,我可以使用自定義函數去加載相對路徑文件。

新建一個項目,目錄結構如下:

我想在index.php中調用自定義函數,並使用相對路徑去載入package/package.php,並且在package.php中使用同樣的方法載入_inc_func.php 

三個文件的代碼如下(留意index.phppackage.php調用import函數的代碼):

index.php:

01    <?php
02     
03    import( './package/package.php' );
04     
05    /**
06     * 加載當前項目下的文件
07     *
08     * @param string $path 相對文件路徑
09     */
10    function import( $path ) {
11        //獲得backstrace列表
12        $debug_backtrace = debug_backtrace();
13        //第一個backstrace就是調用import的來源腳本
14        $source = $debug_backtrace[0];
15     
16        //得到調用源的目錄路徑,和文件路徑結合,就可以算出完整路徑
17        $source_dir = dirname( $source['file'] );
18        require realpath( $source_dir . '/' . $path );
19    }
20     
21    ?>
View Code

package.php:

1    <?php
2     
3    echo 'package';
4     
5    import( './_inc_func.php' );
6     
7    ?>
View Code

_inc_func.php:

1    <?php
2     
3    echo '_inc_func';
4     
5    ?>
View Code

運行index.php:

1    //輸出:
2    //package
3    //_inc_func
View Code

可以看到,我成功了。

思考:這個方法我覺得非常強大,除了相對路徑之外,可以根據這個思路引伸出相對包、相對模塊之類的抽象特性,對於一些項目來說可以增強模塊化的作用。

 

管理文件調用權限

我約定一個規范:文件名前帶下划線的只能被當前目錄的文件調用,也就是說這種文件屬於當前目錄‘私有’,其它目錄的文件不允許載入它們。

這樣做的目的很明確:為了降低代碼耦合性。在項目中,很多時候一些文件只被用在特定的腳本中。但是經常發生的事情是:一些程序員發現這些腳本有自己 需要用到的函數或者類,因此直接載入它來達到自己的目的。這樣的做法很不好,原本這些腳本編寫的目的僅僅為了輔助某些接口實現,它們並沒有考慮到其它通用 性。萬一接口內部需要重構,同樣需要改動這些特定的腳本文件,但是改動后一些看似與這個接口無關腳本卻突然無法運行了。一經檢查,卻發現文件的引用錯綜復 雜。

規范只是監督作用,不排除有人為了一己私欲而違反這個規范,或者無意中違反了。最好的方法是落實到代碼中,讓程序自動去檢測這種情況。

 

新建一個項目,目錄結構如下。

 

那么對於這個項目來說,_inc_func.php屬於package目錄的私有文件,只有package.php可以載入它,而index.php則沒有這個權限。

package目錄是一個包,package.php下提供了這個包的接口,同時_inc_func.phppackage.php需要用到的一些函數。index.php將會使用這個包的接口文件,也就是package.php

 

它們的代碼如下

index.php:

01    <?php
02     
03    header("Content-type: text/html; charset=utf-8");
04     
05    //定義項目根目錄
06    define( 'APP_PATH', dirname( __FILE__ ) );
07     
08    import( APP_PATH . '/package/package.php' );
09    //輸出包的信息
10    Package_printInfo();
11     
12    /**
13     * 加載當前項目下的文件
14     *
15     * @param string $path 文件路徑
16     */
17    function import( $path ) {
18         
19        //應該檢查路徑的合法性
20        $real_path = realpath( $path );
21        $in_app = ( stripos( $real_path, APP_PATH ) === 0 );
22        if( empty( $real_path ) || !$in_app ) {
23            throw new Exception( '文件路徑不存在或不被允許' );
24        }
25         
26        include $real_path;
27    }
28     
29    ?>
View Code

_inc_func.php:

1    <?php
2     
3    function _Package_PrintStr( $string ) {
4        echo $string;
5    }
6     
7    ?>
View Code

package.php:

01    <?php
02     
03    define( 'PACKAGE_PATH', dirname( __FILE__ ) );
04     
05    //引入私有文件
06    import( PACKAGE_PATH . '/_inc_func.php' );
07     
08    function Package_printInfo() {
09        _Package_PrintStr( '我是一個包。' );
10    }
11     
12    ?>
View Code

運行index.php:

1    //輸出:
2    //我是一個包。

整個項目使用了import函數載入文件,並且代碼看起來是正常的。但是我可以在index.php中載入package/_inc_func.php文件,並調用它的方法。

index.php中更改import( APP_PATH . '/package/package.php' );處的代碼,並運行:

1    import( APP_PATH . '/package/_inc_func.php' );
2     
3    _Package_PrintStr( '我載入了/package/_inc_func.php腳本' );
4     
5    //輸出:
6    //我載入了/package/_inc_func.php腳本
View Code

那么,這時可以使用debug_backtrace檢查載入_inc_func.php文件的路徑來自哪里,我改動了index.php中的import函數,完整代碼如下:

01    /**
02     * 加載當前項目下的文件
03     *
04     * @param string $path 文件路徑
05     */
06    function import( $path ) {
07         
08        //首先應該檢查路徑的合法性
09        $real_path = realpath( $path );
10        $in_app = ( stripos( $real_path, APP_PATH ) === 0 );
11        if( empty( $real_path ) || !$in_app ) {
12            throw new Exception( '文件路徑不存在或不被允許' );
13        }
14         
15        $path_info = pathinfo( $real_path );
16        //判斷文件是否屬於私有
17        $is_private = ( substr( $path_info['basename'], 0, 1 ) === '_' );
18        if( $is_private ) {
19            //獲得backstrace列表
20            $debug_backtrace = debug_backtrace();
21            //第一個backstrace就是調用import的來源腳本
22            $source = $debug_backtrace[0];
23             
24            //得到調用源路徑,用它來和目標路徑進行比較
25            $source_dir = dirname( $source['file'] );
26            $target_dir = $path_info['dirname'];
27            //不在同一目錄下時拋出異常
28            if( $source_dir !== $target_dir ) {
29                $relative_source_file = str_replace( APP_PATH, '', $source['file'] );
30                $relative_target_file = str_replace( APP_PATH, '', $real_path );
31                $error = $relative_target_file . '文件屬於私有文件,' . $relative_source_file . '不能載入它。';
32                throw new Exception( $error );
33            }
34        }
35         
36        include $real_path;
37    }
View Code

這時再運行index.php,將產生一個致命錯誤:

1    //輸出:
2    //致命錯誤:/package/_inc_func.php文件屬於私有文件,/index.php不能載入它。

而載入package.php則沒有問題,這里不進行演示。

可以看到,我當初的想法成功了。盡管這樣,在載入package.php后,其實在index.php中仍然還可以調用_inc_func.php的函數(package.php載入了它)。因為除了匿名函數,其它函數是全局可見的,包括類。不過這樣或多或少可以讓程序員警覺起來。關鍵還是看程序員本身,再好的規范和約束也抵擋不住爛程序員,他們總是會比你‘聰明’。

 

debug_backtrace的'BUG'

如果使用call_user_func或者call_user_func_array調用其它函數,它們調用的函數里面使用debug_backtrace,將獲取不到路徑的信息。

例:

01    call_user_func('import');
02     
03    function import() {
04        print_r( debug_backtrace() );
05    }
06     
07     
08    /*
09    輸出:
10    Array
11    (
12        [0] => Array
13            (
14                [function] => import
15                [args] => Array
16                    (
17                    )
18     
19            )
20     
21        [1] => Array
22            (
23                [file] => F:\www\test\test\index.php
24                [line] => 3
25                [function] => call_user_func
26                [args] => Array
27                    (
28                        [0] => import
29                    )
30     
31            )
32     
33    )
34    */
View Code

注意輸出的第一個backtrace,它的調用源路徑file沒有了,這樣一來我之前的幾個例子將會產生問題。當然可能你注意到第二個backtrace,如果第一個沒有就往回找。但經過實踐是不可行的,之前我就碰到這種情況,同樣會有問題,但是現在無法找回那時的代碼了,如果你發現,請將問題告訴我。就目前來說,最好不要使用這種方法,我有一個更好的解決辦法,就是使用PHP的反射API。

 

使用反射

使用反射API可以知道函數很詳細的信息,當然包括它聲明的文件和所處行數

01    call_user_func('import');
02     
03    function import() {
04        $debug_backtrace = debug_backtrace();
05        $backtrace = $debug_backtrace[0];
06        if( !isset( $backtrace['file'] ) ) {
07            //使用反射API獲取函數聲明的文件和行數
08            $reflection_function = new ReflectionFunction( $backtrace['function'] );
09            $backtrace['file'] = $reflection_function->getFileName();
10            $backtrace['line'] = $reflection_function->getStartLine();
11        }
12        print_r($backtrace);
13    }
14     
15    /*
16    輸出:
17    Array
18    (
19        [function] => import
20        [args] => Array
21            (
22            )
23     
24        [file] => F:\www\test\test\index.php
25        [line] => 5
26    ) 
View Code

可以看到通過使用反射接口ReflectionMethod的方法,file又回來了。

類方法的反射接口是ReflectionMethod,獲取聲明方法同樣是getFileName

 

總結

在一個項目中,我通常不會直接使用include或者require載入腳本。我喜歡把它們封裝到一個函數里,需要載入腳本的時候調用這個函數。這樣可以在函數里做一些判斷,比如說是否引入過這個文件,或者增加一些調用規則等,維護起來比較方便。

幸好有了這樣的習慣,所以我可以馬上把debug_backtrace的一些想法應用到整個項目中。

總體來說debug_backtrace有很好的靈活性,只要稍加利用,可以實現一些有趣的功能。但同時我發現它並不是很好控制,因為每次調用任何一個方法或函數,都有可能改變它的值。如果要使用它來做一些邏輯處理(比如說我本文提到的一些想法),需要一個擁有良好規范准則的系統,至少在加載文件方面吧。

讀后感:

這篇文章是轉自一位網友的,它讓我對PHP的debug_backtrace()函數有了更深的理解,不過,我還是不太贊成作者對該函數的如此應用:

1、多次調用debug_backtrace(),會出現性能問題,耗內存;

2、debug_backtrace()函數在日志調試跟蹤的時候比較有用、好用;

3、接下來再去研究一下該函數在 PHP調試及日志系統 中的應用;


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