了解PHP中Stream（流）的概念與用法

Stream是PHP開發裡最容易被忽視的函數系列（SPL系列，Stream系列，pack函數，封裝協議）之一，但其是個很有用也很重要的函數。Stream可以翻譯為“流”，在Java裡，流是一個很重要的概念。

流(stream)的概念源於UNIX中管道(pipe)的概念。在UNIX中，管道是一條不間斷的字節流，用來實現程序或進程間的通信，或讀寫外圍設備、外部文件等。根據流的方向又可以分為輸入流和輸出流，同時可以在其外圍再套上其它流，比如緩沖流，這樣就可以得到更多流處理方法。

PHP裡的流和Java裡的流實際上是同一個概念，只是簡單了一點。由於PHP主要用於Web開發，所以“流”這塊的概念被提到的較少。如果有Java基礎，對於PHP裡的流就更容易理解了。其實PHP裡的許多高級特性，比如SPL，異常，過濾器等都參考了Java的實現，在理念和原理上同出一轍。

比如下面是一段PHP SPL標准庫的用法（遍歷目錄，查找固定條件的文件）：

class RecursiveFileFilterIterator extends FilterIterator
{
    // 滿足條件的擴展名
    protected $ext = array('jpg','gif');

    /**
     * 提供 $path 並生成對應的目錄迭代器
     */
    public function __construct($path)
    {
        parent::__construct(new RecursiveIteratorIterator(new RecursiveDirectoryIterator($path)));
    }

    /**
     * 檢查文件擴展名是否滿足條件
     */
    public function accept()
    {
        $item = $this->getInnerIterator();
        if ($item->isFile() && in_array(pathinfo($item->getFilename(), PATHINFO_EXTENSION), $this->ext))
        {
            return TRUE;
        }
    }
}

// 實例化
foreach (new RecursiveFileFilterIterator('D:/history') as $item)
{
    echo $item . PHP_EOL;
}

Java裡也有和其同出一轍的代碼：

public class DirectoryContents
{
    public static void main(String[] args) throws IOException
    {
        File f = new File("."); // current directory

        FilenameFilter textFilter = new FilenameFilter()
        {
            public boolean accept(File dir, String name)
            {
                String lowercaseName = name.toLowerCase();
                if (lowercaseName.endsWith(".txt"))
                {
                    return true;
                }
                else
                {
                    return false;
                }
            }
        };

        File[] files = f.listFiles(textFilter);

        for (File file : files)
        {
            if (file.isDirectory())
            {
                System.out.print("directory:");
            }
            else
            {
                System.out.print("     file:");
            }

            System.out.println(file.getCanonicalPath());
        }
    }
}

舉這個例子，一方面是說明PHP和Java在很多方面的概念是一樣的，掌握一種語言對理解另外一門語言會有很大的幫助；另一方面，這個例子也有助於我們下面要提到的過濾器流-filter。其實也是一種設計模式的體現。

我們可以通過幾個例子先來了解stream系列函數的使用。

下面是一個使用socket來抓取數據的例子：

$post_ =array (
	'author' => 'Gonn',
	'mail'=>'[email protected]',
	'url'=>'http://www.bkjia.com/',
	'text'=>'歡迎訪問幫客之家');

$data=http_build_query($post_);
$fp = fsockopen("bkjia.com", 80, $errno, $errstr, 5);

$out="POST http://bkjia.com/news/1/comment HTTP/1.1\r\n";
$out.="Host: typecho.org\r\n";
$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";
$out.="Content-type: application/x-www-form-urlencoded\r\n";
$out.="PHPSESSID=082b0cc33cc7e6df1f87502c456c3eb0\r\n";
$out.="Content-Length: " . strlen($data) . "\r\n";
$out.="Connection: close\r\n\r\n";
$out.=$data."\r\n\r\n";

fwrite($fp, $out);
while (!feof($fp))
{
    echo fgets($fp, 1280);
}

fclose($fp);

我們也可以用stream_socket 實現，這很簡單，只需要打開socket的代碼換成下面的即可：

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

再來看一個stream的例子：

file_get_contents函數一般常用來讀取文件內容，但這個函數也可以用來抓取遠程url，起到和curl類似的作用。

$opts = array (
	'http'=>array(
	   'method' => 'POST',
	   'header'=> "Content-type: application/x-www-form-urlencoded\r\n" .
				  "Content-Length: " . strlen($data) . "\r\n",
	   'content' => $data)
);

$context = stream_context_create($opts);
file_get_contents('http://bkjia.com/news/1/comment', false, $context);

注意第三個參數，$context，即HTTP流上下文，可以理解為套在file_get_contents函數上的一根管道。同理，我們還可以創建FTP流，socket流，並把其套在對應的函數在。

更多關於 stream_context_create，可以參考：PHP函數補完：stream_context_create()模擬POST/GET。

上面提到的兩個stream系列的函數都是類似包裝器的流，作用在某種協議的輸入輸出流上。這樣的使用方式和概念，其實和Java中的流並沒有大的區別，比如Java中經常有這樣的寫法：

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

一層流嵌套著另外一層流，和PHP裡有異曲同工之妙。

我們再來看個過濾器流的作用：

$fp = fopen('c:/test.txt', 'w+');

/* 把rot13過濾器作用在寫入流上 */
stream_filter_append($fp, "string.rot13", STREAM_FILTER_WRITE);

/* 寫入的數據經過rot13過濾器的處理*/
fwrite($fp, "This is a test\n");
rewind($fp);

/* 讀取寫入的數據，獨到的自然是被處理過的字符了 */
fpassthru($fp);
fclose($fp);

// output：Guvf vf n grfg

在上面的例子中，如果我們把過濾器的類型設置為STREAM_FILTER_ALL，即同時作用在讀寫流上，那麼讀寫的數據都將被rot13過濾器處理，我們讀出的數據就和寫入的原始數據是一致的。

你可能會奇怪stream_filter_append中的 "string.rot13"這個變量來的莫名其妙，這實際上是PHP內置的一個過濾器。

使用下面的方法即可打印出PHP內置的流：

$streamlist = stream_get_filters();
print_r($streamlist);

輸出：

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

自然而然，我們會想到定義自己的過濾器，這個也不難：

class md5_filter extends php_user_filter
{
    function filter($in, $out, &$consumed, $closing)
    {
        while ($bucket = stream_bucket_make_writeable($in))
        {
            $bucket->data = md5($bucket->data);
            $consumed += $bucket->datalen;
            stream_bucket_append($out, $bucket);
        }

        //數據處理成功，可供其它管道讀取
        return PSFS_PASS_ON;
    }
}

stream_filter_register("string.md5", "md5_filter");

注意：過濾器名可以隨意取。

之後就可以使用"string.md5"這個我們自定義的過濾器了。

這個過濾器的寫法看起來很是有點摸不著頭腦，事實上我們只需要看一下php_user_filter這個類的結構和內置方法即了解了。

過濾器流最適合做的就是文件格式轉換了，包括壓縮，編解碼等，除了這些“偏門”的用法外，filter流更有用的一個地方在於調試和日志功能，比如說在socket開發中，注冊一個過濾器流進行log記錄。比如下面的例子：

class md5_filter extends php_user_filter
{
    public function filter($in, $out, &$consumed, $closing)
    {
        $data="";
        while ($bucket = stream_bucket_make_writeable($in))
        {
            $bucket->data = md5($bucket->data);
            $consumed += $bucket->datalen;
            stream_bucket_append($out, $bucket);
        }

        call_user_func($this->params, $data);
        return PSFS_PASS_ON;
    }
}

$callback = function($data)
{
    file_put_contents("c:\log.txt",date("Y-m-d H:i")."\r\n");
};

這個過濾器不僅可以對輸入流進行處理，還能回調一個函數來進行日志記錄。

可以這麼使用：

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

PHP中的stream流系列函數中還有一個很重要的流，就是包裝類流 streamWrapper。使用包裝流可以使得不同類型的協議使用相同的接口操縱數據。這個以後再說。