浅谈PHP中Stream(流)

Stream是PHP开发里最容易被忽视的函数系列(SPL系列,Stream系列,pack函数,封装协议)之一,但其是个很有用也很重要的函数。Stream可以翻译为“流”,在Java里,流是一个很重要的概念。

流(stream)的概念源于UNIX中管道(pipe)的概念。在UNIX中,管道是一条不间断的字节流,用来实现程序或进程间的通信,或读写外围设备、外部文件等。根据流的方向又可以分为输入流和输出流,同时可以在其外围再套上其它流,比如缓冲流,这样就可以得到更多流处理方法。

PHP里的流和Java里的流实际上是同一个概念,只是简单了一点。由于PHP主要用于Web开发,所以“流”这块的概念被提到的较少。如果有Java基础,对于PHP里的流就更容易理解了。其实PHP里的许多高级特性,比如SPL,异常,过滤器等都参考了Java的实现,在理念和原理上同出一辙。

比如下面是一段PHP SPL标准库的用法(遍历目录,查找固定条件的文件):

  1. class RecursiveFileFilterIterator extends FilterIterator
  2. {
  3. // 满足条件的扩展名
  4. protected $ext = array('jpg','gif');
  5. /**
  6. * 提供 $path 并生成对应的目录迭代器
  7. */
  8. public function __construct($path)
  9. {
  10. parent::__construct(new RecursiveIteratorIterator(new RecursiveDirectoryIterator($path)));
  11. }
  12. /**
  13. * 检查文件扩展名是否满足条件
  14. */
  15. public function accept()
  16. {
  17. $item = $this->getInnerIterator();
  18. if ($item->isFile() && in_array(pathinfo($item->getFilename(), PATHINFO_EXTENSION), $this->ext))
  19. {
  20. return TRUE;
  21. }
  22. }
  23. }
  24. // 实例化
  25. foreach (new RecursiveFileFilterIterator('D:/history') as $item)
  26. {
  27. echo $item . PHP_EOL;
  28. }

Java里也有和其同出一辙的代码:

  1. public class DirectoryContents
  2. {
  3. public static void main(String[] args) throws IOException
  4. {
  5. File f = new File("."); // current directory
  6. FilenameFilter textFilter = new FilenameFilter()
  7. {
  8. public boolean accept(File dir, String name)
  9. {
  10. String lowercaseName = name.toLowerCase();
  11. if (lowercaseName.endsWith(".txt"))
  12. {
  13. return true;
  14. }
  15. else
  16. {
  17. return false;
  18. }
  19. }
  20. };
  21. File[] files = f.listFiles(textFilter);
  22. for (File file : files)
  23. {
  24. if (file.isDirectory())
  25. {
  26. System.out.print("directory:");
  27. }
  28. else
  29. {
  30. System.out.print(" file:");
  31. }
  32. System.out.println(file.getCanonicalPath());
  33. }
  34. }
  35. }

举这个例子,一方面是说明PHP和Java在很多方面的概念是一样的,掌握一种语言对理解另外一门语言会有很大的帮助;另一方面,这个例子也有助于我们下面要提到的过滤器流-filter。其实也是一种设计模式的体现。

我们可以通过几个例子先来了解stream系列函数的使用。

下面是一个使用socket来抓取数据的例子:

  1. $post_ =array (
  2. 'author' => 'Gonn',
  3. 'mail'=>'gonn@phpfensi.com',
  4. 'url'=>'http://www.phpfensi.com/',
  5. 'text'=>'欢迎访问php粉丝网');
  6. $data=http_build_query($post_);
  7. $fp = fsockopen("phpfensi.com", 80, $errno, $errstr, 5);
  8. $out="POST http://phpfensi.com/news/1/comment HTTP/1.1\r\n";
  9. $out.="Host: typecho.org\r\n";
  10. $out.="User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 6.1; zh-CN; rv:1.9.2.13) Gecko/20101203 Firefox/3.6.13"."\r\n";
  11. $out.="Content-type: application/x-www-form-urlencoded\r\n";
  12. $out.="PHPSESS;
  13. $out.="Content-Length: " . strlen($data) . "\r\n";
  14. $out.="Connection: close\r\n\r\n";
  15. $out.=$data."\r\n\r\n";
  16. fwrite($fp, $out);
  17. while (!feof($fp))
  18. {
  19. echo fgets($fp, 1280);
  20. }
  21. fclose($fp);

我们也可以用stream_socket 实现,这很简单,只需要打开socket的代码换成下面的即可:

$fp = stream_socket_client("tcp://phpfensi.com:80", $errno, $errstr, 3);

再来看一个stream的例子:

file_get_contents函数一般常用来读取文件内容,但这个函数也可以用来抓取远程url,起到和curl类似的作用。

  1. $opts = array (
  2. 'http'=>array(
  3. 'method' => 'POST',
  4. 'header'=> "Content-type: application/x-www-form-urlencoded\r\n" .
  5. "Content-Length: " . strlen($data) . "\r\n",
  6. 'content' => $data)
  7. );
  8. $context = stream_context_create($opts);
  9. file_get_contents('http://phpfensi.com/news/1/comment', false, $context);

注意第三个参数,$context,即HTTP流上下文,可以理解为套在file_get_contents函数上的一根管道,同理,我们还可以创建FTP流,socket流,并把其套在对应的函数在。

更多关于 stream_context_create,可以参考:PHP函数补完:stream_context_create()模拟POST/GET。

上面提到的两个stream系列的函数都是类似包装器的流,作用在某种协议的输入输出流上。这样的使用方式和概念,其实和Java中的流并没有大的区别,比如Java中经常有这样的写法:

new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File(fileName))));

一层流嵌套着另外一层流,和PHP里有异曲同工之妙。

我们再来看个过滤器流的作用:

  1. $fp = fopen('c:/test.txt', 'w+');
  2. /* 把rot13过滤器作用在写入流上 */
  3. stream_filter_append($fp, "string.rot13", STREAM_FILTER_WRITE);
  4. /* 写入的数据经过rot13过滤器的处理*/
  5. fwrite($fp, "This is a test\n");
  6. rewind($fp);
  7. /* 读取写入的数据,独到的自然是被处理过的字符了 */
  8. fpassthru($fp);
  9. fclose($fp);
  10. // output:Guvf vf n grfg

在上面的例子中,如果我们把过滤器的类型设置为STREAM_FILTER_ALL,即同时作用在读写流上,那么读写的数据都将被rot13过滤器处理,我们读出的数据就和写入的原始数据是一致的。

你可能会奇怪stream_filter_append中的 "string.rot13"这个变量来的莫名其妙,这实际上是PHP内置的一个过滤器。

使用下面的方法即可打印出PHP内置的流:

$streamlist = stream_get_filters();

print_r($streamlist);

输出:

  1. Array
  2. (
  3. [0] => convert.iconv.*
  4. [1] => mcrypt.*
  5. [2] => mdecrypt.*
  6. [3] => string.rot13
  7. [4] => string.toupper
  8. [5] => string.tolower
  9. [6] => string.strip_tags
  10. [7] => convert.*
  11. [8] => consumed
  12. [9] => dechunk
  13. [10] => zlib.*
  14. [11] => bzip2.*
  15. )

自然而然,我们会想到定义自己的过滤器,这个也不难:

  1. class md5_filter extends php_user_filter
  2. {
  3. function filter($in, $out, &$consumed, $closing)
  4. {
  5. while ($bucket = stream_bucket_make_writeable($in))
  6. {
  7. $bucket->data = md5($bucket->data);
  8. $consumed += $bucket->datalen;
  9. stream_bucket_append($out, $bucket);
  10. }
  11. //数据处理成功,可供其它管道读取
  12. return PSFS_PASS_ON;
  13. }
  14. }
  15. stream_filter_register("string.md5", "md5_filter");

注意:过滤器名可以随意取。

之后就可以使用"string.md5"这个我们自定义的过滤器了。

这个过滤器的写法看起来很是有点摸不着头脑,事实上我们只需要看一下php_user_filter这个类的结构和内置方法即了解了。

过滤器流最适合做的就是文件格式转换了,包括压缩,编解码等,除了这些“偏门”的用法外,filter流更有用的一个地方在于调试和日志功能,比如说在socket开发中,注册一个过滤器流进行log记录。比如下面的例子:

  1. class md5_filter extends php_user_filter
  2. {
  3. public function filter($in, $out, &$consumed, $closing)
  4. {
  5. $data="";
  6. while ($bucket = stream_bucket_make_writeable($in))
  7. {
  8. $bucket->data = md5($bucket->data);
  9. $consumed += $bucket->datalen;
  10. stream_bucket_append($out, $bucket);
  11. }
  12. call_user_func($this->params, $data);
  13. return PSFS_PASS_ON;
  14. }
  15. }
  16. $callback = function($data)
  17. {
  18. file_put_contents("c:\log.txt",date("Y-m-d H:i")."\r\n");
  19. };

这个过滤器不仅可以对输入流进行处理,还能回调一个函数来进行日志记录。

可以这么使用:

stream_filter_prepend($fp, "string.md5", STREAM_FILTER_WRITE,$callback);

PHP中的stream流系列函数中还有一个很重要的流,就是包装类流 streamWrapper。使用包装流可以使得不同类型的协议使用相同的接口操纵数据。这个以后再说。