解析在PHP中使用全域變數的幾種方法

簡介
即使開發一個新的大型PHP程式，你也不可避免的要使用到全域資料，因為有些資料是需要用到你的代碼的不同部分的。一些常見的全域資料有：程式設定類、資料庫連接類、使用者資料等等。有很多方法能夠使這些資料成為全域資料，其中最常用的就是使用“global”關鍵字申明，稍後在文章中我們會具體的講解到。
使用“global”關鍵字來申明全域資料的唯一缺點就是它事實上是一種非常差的編程方式，而且經常在其後導致程式中出現更大的問題，因為全域資料把你代碼中原本單獨的程式碼片段都聯絡在一起了，這樣的後果就是如果你改變其中的某一部分代碼，可能就會導致其他部分出錯。所以如果你的代碼中有很多全域的變數，那麼你的整個程式必然是難以維護的。

本文將展示如何通過不同的技術或者設計模式來防止這種全域變數問題。當然，首先讓我們看看如何使用“global”關鍵字來進行全域資料以及它是如何工作的。

使用全域變數和“global”關鍵字
PHP預設定義了一些“超級全域（Superglobals）”變數，這些變數自動全域化，而且能夠在程式的任何地方中調用，比如$_GET和$_REQUEST等等。它們通常都來自資料或者其他外部資料，使用這些變數通常是不會產生問題的，因為他們基本上是不可寫的。

但是你可以使用你自己的全域變數。使用關鍵字“global”你就可以把全域資料匯入到一個函數的局部範圍內。如果你不明白“變數使用範圍”，請你自己參考PHP手冊上的相關說明。
下面是一個使用“global”關鍵字的示範例子：

複製代碼 代碼如下:<?php
$my_var = 'Hello World';
test_global();
function test_global() {
    // Now in local scope
    // the $my_var variable doesn't exist
    // Produces error: "Undefined variable: my_var"
    echo $my_var;
    // Now let's important the variable
    global $my_var;
    // Works:
    echo $my_var;
}
?>

正如你在上面的例子中看到的一樣，“global”關鍵字是用來匯入全域變數的。看起來它工作的很好，而且很簡單，那麼為什麼我們還要擔心使用“global”關鍵字來定義全域資料呢？
下面是三個很好的理由：

1、代碼重用幾乎是不可能的。
如果一個函數依賴於全域變數，那麼想在不同的環境中使用這個函數幾乎是不可能的。另外一個問題就是你不能提取出這個函數，然後在其他的代碼中使用。

2、調試並解決問題是非常困難的。
跟蹤一個全域變數比跟蹤一個非全域變數困難的多。一個全域變數可能會在一些不明顯的包含檔案中被重新定義，即使你有一個非常好的程式編輯器（或者IDE）來協助你，你也得花了幾個小時才能發現這個問題所在。

3、理解這些代碼將是非常難的事情。
你很難弄清楚一個全域變數是從哪裡來得，它是用來做什麼的。在開發的過程中，你可能會知道知道每一個全域變數，但大概一年之後，你可能會忘記其中至少一般的全域變數，這個時候你會為自己使用那麼多全域變數而懊悔不已。
那麼如果我們不使用全域變數，我們該使用什麼呢？下面讓我們看看一些解決方案。
使用函數參數
停止使用全域變數的一種方法就是簡單的把變數作為函數的參數傳遞過去，如同下面所示：

複製代碼 代碼如下:<?php
$var = 'Hello World';
test ($var);
function test($var) {
    echo $var;
}
?>

如果你僅僅只需要傳遞一個全域變數，那麼這是一種非常優秀甚至可以說是傑出的解決方案，但是如果你要傳遞很多個值，那該怎麼辦呢？
比如說，假如我們要使用一個資料庫類，一個程式設定類和一個使用者類。在我們代碼中，這三個類在所有組件中都要用到，所以必須傳遞給每一個組件。如果我們使用函數參數的方法，我們不得不這樣：複製代碼 代碼如下:  
<?php
$db = new DBConnection;
$settings = new Settings_XML;
$user = new User;
test($db, $settings, $user);
function test(&$db, &$settings, &$user) {
    // Do something
}
?>

顯然，這是不值得的，而且一旦我們有新的對象需要加入，我們不得不為每一個函數增加多一個函數參數。因此我們需要用採用另外一種方式來解決。

使用單件（Singletons）解決函數參數問題的一種方法就是採用單件（Singletons）來代替函數參數。單件是一類特殊的對象，它們只能執行個體化一次，而且含有一個靜態方法來返回對象的介面。下面的例子示範了如何構建一個簡單的單件：
複製代碼 代碼如下:<?php
// Get instance of DBConnection
$db =& DBConnection::getInstance();
// Set user property on object
$db->user = 'sa';
// Set second variable (which points to the same instance)
$second =& DBConnection::getInstance();
// Should print 'sa'
echo $second->user;
Class DBConnection {
    var $user;
    function &getInstance() {
        static $me;
        if (is_object($me) == true) {
            return $me;
        }
        $me = new DBConnection;
        return $me;
    }
    function connect() {
        // TODO
    }
    function query() {
        // TODO
    }
}
?>

上面例子中最重要的部分是函數getInstance()。這個函數通過使用一個靜態變數$me來返回這個類的執行個體，從而確保了只有一個DBConnection類的執行個體。
使用單件的好處就是我們不需要明確的傳遞一個對象，而是簡單的使用getInstance()方法來擷取到這個對象，就好像下面這樣：複製代碼 代碼如下:<?php
function test() {
    $db = DBConnection::getInstance();
    // Do something with the object
}
?>

然而使用單件也存在一系列的不足。首先，如果我們如何在一個類需要全域化多個對象呢？因為我們使用單件，所以這個不可能的（正如它的名字是單件一樣）。另外一個問題，單件不能使用個體測試來測試的，而且這也是完全不可能的，除非你引入所有的堆棧，而這顯然是你不想看到的。這也是為什麼單件不是我們理想中的解決方案的主要原因。

註冊模式
讓一些對象能夠被我們代碼中所有的組件使用到（譯者註：全域化對象或者資料）的最好的方法就是使用一個中央容器物件，用它來包含我們所有的對象。通常這種容器物件被人們稱為一個註冊器。它非常的靈活而且也非常的簡單。一個簡單的註冊器對象就如下所示：複製代碼 代碼如下:<?php
Class Registry {
    var $_objects = array();
    function set($name, &$object) {
        $this->_objects[$name] =& $object;
    }
    function &get($name) {
        return $this->_objects[$name];
    }
}
?>

使用註冊器對象的第一步就是使用方法set()來註冊一個對象：複製代碼 代碼如下:<?php
$db = new DBConnection;
$settings = new Settings_XML;
$user = new User;
// Register objects
$registry =& new Registry;
$registry->set ('db', $db);
$registry->set ('settings', $settings);
$registry->set ('user', $user);
?>

現在我們的寄存器對象容納了我們所有的對象，我們指需要把這個註冊器對象傳遞給一個函數（而不是分別傳遞三個對象）。看下面的例子：複製代碼 代碼如下:<?php
function test(&$registry) {
    $db =& $registry->get('db');
    $settings =& $registry->get('settings');
    $user =& $registry->get('user');
    // Do something with the objects
}
?>

註冊器相比其他的方法來說，它的一個很大的改進就是當我們需要在我們的代碼中新增加一個對象的時候，我們不再需要改變所有的東西（譯者註：指程式中所有用到全域對象的代碼），我們只需要在註冊器裡面新註冊一個對象，然後它（譯者註：新註冊的對象）就立即可以在所有的組件中調用。

為了更加容易的使用註冊器，我們把它的調用改成單件模式（譯者註：不使用前面提到的函數傳遞）。因為在我們的程式中只需要使用一個註冊器，所以單件模式使非常適合這種任務的。在註冊器類裡面增加一個新的方法，如下所示：複製代碼 代碼如下:<?
function &getInstance() {
    static $me;
    if (is_object($me) == true) {
        return $me;
    }
    $me = new Registry;
    return $me;
}
?>

這樣它就可以作為一個單件來使用，比如：複製代碼 代碼如下:<?php
$db = new DBConnection;
$settings = new Settings_XML;
$user = new User;
// Register objects
$registry =& Registry::getInstance();
$registry->set ('db', $db);
$registry->set ('settings', $settings);
$registry->set ('user', $user);
function test() {
    $registry =& Registry::getInstance();
    $db =& $registry->get('db');
    $settings =& $registry->get('settings');
    $user =& $registry->get('user');
    // Do something with the objects
}
?>

正如你看到的，我們不需要把私人的東西都傳遞到一個函數，也不需要使用“global”關鍵字。所以註冊器模式是這個問題的理想解決方案，而且它非常的靈活。

請求封裝器
雖然我們的註冊器已經使“global”關鍵字完全多餘了，在我們的代碼中還是存在一種類型的全域變數：超級全域變數，比如變數$_POST,$_GET。雖然這些變數都非常標準，而且在你使用中也不會出什麼問題，但是在某些情況下，你可能同樣需要使用註冊器來封裝它們。
一個簡單的解決方案就是寫一個類來提供擷取這些變數的介面。這通常被稱為“請求封裝器”，下面是一個簡單的例子：複製代碼 代碼如下:<?php
Class Request {
    var $_request = array();
    function Request() {
        // Get request variables
        $this->_request = $_REQUEST;
    }
    function get($name) {
        return $this->_request[$name];
    }
}
?>

上面的例子是一個簡單的示範，當然在請求封裝器（request wrapper）裡面你還可以做很多其他的事情（比如：自動過濾資料，提供預設值等等）。
下面的代碼示範了如何調用一個請求封裝器：複製代碼 代碼如下:<?php
$request = new Request;
// Register object
$registry =& Registry::getInstance();
$registry->set ('request', &$request);
test();
function test() {
    $registry =& Registry::getInstance();
    $request =& $registry->get ('request');
    // Print the 'name' querystring, normally it'd be $_GET['name']
    echo htmlentities($request->get('name'));
}
?>

正如你看到的，現在我們不再依靠任何全域變數了，而且我們完全讓這些函數遠離了全域變數。

結論
在本文中，我們示範了如何從根本上移除代碼中的全域變數，而相應的用合適的函數和變數來替代。註冊模式是我最喜歡的設計模式之一，因為它是非常的靈活，而且它能夠防止你的代碼變得一塌糊塗。
另外，我推薦使用函數參數而不是單件模式來傳遞註冊器對象。雖然使用單件更加輕鬆，但是它可能會在以後出現一些問題，而且使用函數參數來傳遞也更加容易被人理解。