Laravel

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Architecture Concepts

核心筆記(0)：Request Lifecycle

Laravel 的生命週期是一個由外部到核心，再由核心到外部的流程，Service Providers 是其中最關鍵的啟動環節。

啟動與核心 (First Steps & Kernels)

入口點：所有請求都從 public/index.php 開始。您的 Web 伺服器（Nginx/Apache）配置會將所有流量導向此文件。
創建核心： index.php 載入 Composer Autoloader 後，從 bootstrap/app.php 獲取應用程式實例，並創建了 Service Container。(Create App)
核心處理：請求被送至 HTTP Kernel (Illuminate\Foundation\Http\Kernel)，它是所有請求流動的中央位置。
Bootstrappers： Kernel 定義了一系列 bootstrappers（啟動程式），它們在請求執行前運行，負責配置錯誤處理、日誌記錄和環境偵測等框架內部配置。

服務提供者 (Service Providers) — 框架配置的中心

這是應用程式啟動的最重要步驟。

註冊 (Register)： Kernel 實例化所有 Service Providers，並呼叫所有 Provider 的 register 方法。此階段負責將框架的各種組件（如資料庫、佇列、驗證等）綁定到 Service Container。(app->bind , app->singleton)
引導 (Boot)：在所有 register 方法執行完畢後，Laravel 才會呼叫所有 Provider 的 boot 方法。這確保了在執行啟動邏輯時，所有容器綁定都已完成。

關鍵性：幾乎所有 Laravel 的主要功能都是由 Service Provider 啟動和配置的。

中介層與路由 (Middleware & Routing)

中介層堆疊 (Middleware Stack)：在請求到達路由之前，HTTP Kernel 會讓請求穿過全域中介層（例如處理 Session、CSRF 驗證）。
路由分派：應用程式啟動完畢後，Router 接手請求，將其分派給匹配的路由或控制器。
路由中介層：路由器還會執行路由專屬的中介層（例如驗證使用者是否登入）。
控制器執行：請求通過所有中介層後，執行路由或控制器方法，生成 Response。

結束與響應 (Finishing Up)

響應回傳：控制器返回的 Response 會反向穿過所有路由中介層，讓中介層有機會在響應發出前進行最後的修改。
最終發送： HTTP Kernel 的 handle 方法返回 Response 給應用程式實例，最終由應用程式實例呼叫 send 方法，將響應內容發送給使用者的瀏覽器，完成整個生命週期。

核心筆記(1)：Service Provider 與 Service Container

Service Provider

💡 比喻： 應用程式的 「總務處」或「啟動器」，負責組織和啟動所有服務。

php artisan make:provider ExampleServiceProvider

職責	說明
定義	這是 Laravel 啟動所有服務的中心點。
功能	告訴 Laravel 應該在什麼時候、如何綁定 (Binding) 各種應用程式元件。

兩個核心方法

方法	職責 (只能做什麼)	時機 (何時執行)	核心用途
`register()`	只用於綁定服務到容器。不可使用其他服務、註冊路由或事件。	在 `boot()` 之前，所有 Provider 會先執行此方法。	將介面綁定到具體實現。
`boot()`	執行啟動邏輯。所有服務已註冊完成，可以安全地使用。	在所有 Provider 的 `register()` 完成後執行。	註冊路由、視圖、事件監聽器、中介層。

Service Container

💡 比喻： 一個 「智慧工廠」或「中央倉庫」，負責生產和交付所需的類別實例。

// class binding
$this->app->bind(\App\Contracts\PaymentGateway::class, \App\Services\StripeGateway::class);

// closure factory（每次解析都執行 closure）
$this->app->bind(\App\Contracts\PaymentGateway::class, function ($app) {
    return new \App\Services\StripeGateway(config('services.stripe'));
});

// singleton（比較）
// 只在第一次解析時建立一次實例，之後每次都回傳相同物件
$this->app->singleton(\App\Services\ConfigManager::class, function ($app) {
    return new \App\Services\ConfigManager(config('app'));
});

// 其他綁定方式
// instance：手動註冊已建立的物件
$service = new Transistor(new PodcastParser);

$this->app->instance(Transistor::class, $service);

// contextual binding：針對特定類別需求給不同實作
$this->app->when(\App\Services\OrderService::class)
          ->needs(\App\Contracts\PaymentGateway::class)
          ->give(\App\Services\StripeGateway::class);

// 解析與傳參
$gw = app(\App\Contracts\PaymentGateway::class);
$gw = app()->make(\App\Contracts\PaymentGateway::class, ['option' => 'value']); // 傳參給 closure

核心概念 (IoC/DI)

IoC (控制反轉 - Inversion of Control): 將類別實例化的控制權交給容器，讓程式碼更專注於業務邏輯。
DI (依賴注入 - Dependency Injection): 容器自動將類別 A 依賴的類別 B 實例「注入」給 A 的建構子或方法。
用途: 提高程式碼的彈性、可測試性和解耦度。

兩種核心綁定方式

主要在 Service Provider 的 register() 方法中使用以下兩種方式：

綁定方式	語法範例 (Service Provider 中)	實例化行為	適用情境
`bind`	`$this->app->bind(Interface::class, Concrete::class);`	每次解析時，都會創建一個全新的實例。	無狀態的服務，例如：單次交易的支付閘道。
`singleton`	`$this->app->singleton(Service::class, function(){...});`	只在第一次解析時創建，之後每次都返回同一個實例。	創建成本高、需要全局共享或維持狀態的服務，例如：配置管理器、日誌管理器。

如何手動解析 (取出) 服務？

除了最常用的自動依賴注入 (DI) 外，您也可以透過以下方式手動從容器中獲取服務實例：

方法	範例
全域輔助函數	`app(PaymentGatewayInterface::class);` 或 `app('sms.sender');`
Facade	`\App::make(Service::class);`
`resolve()` 函數	`resolve(Service::class);`

釐清 Service Provider 與 Service Container 關係

核心比喻與職責劃分

概念	英文名稱	廚房中的比喻	核心職責
服務容器	Service Container	「廚房冰箱」 (或中央工具架)	負責儲存所有服務（類別）和食譜（綁定方法），並在需要時交付實例。
服務提供者	Service Provider	「採購員兼食譜製作者」	是一個類別，負責配置和註冊服務的「食譜」給冰箱（容器），並啟動應用程式的其他元件。

詳細功能區分

服務容器 (Service Container)

本質： 是一個存放和管理所有服務實例的中央工具。
工作內容： 負責「製造」和「交付」您所需的類別實例，自動處理複雜的依賴關係 (DI)。
關鍵動詞： 管理 (Manage)、解析 (Resolve)、交付 (Deliver)。
您如何使用它： 通常使用 DI (依賴注入) 或 app() 輔助函數來向它請求服務。

服務提供者 (Service Provider)

本質： 是一個設定和配置應用程式的類別。
工作內容： 在應用程式啟動時運行，註冊服務的綁定方式 (bind, singleton) 到容器中，並負責應用程式的啟動邏輯（如註冊路由、視圖等）。
關鍵動詞： 提供 (Provide)、註冊 (Register)、啟動 (Bootstrapping)。
您如何使用它： 透過覆寫 register() 和 boot() 方法來定義您的服務和啟動邏輯。

總結：配置與執行

Provider (採購員) 告訴 Container (冰箱)：「當有人需要 PaymentGateway 時，你要給他 Stripe 實例。」 (register() 階段)
Container (冰箱) 記下這個食譜（綁定）。
當您的控制器 (Controller) 宣告需要 PaymentGateway 時，Container 會根據 Provider 提供的食譜，自動製造並提供 Stripe 實例給控制器。

核心筆記(2)：Facade

Facade（門面）是 Laravel 提供的一種**「靜態介面」，讓你可以用簡單、靜態的方式來存取應用程式服務容器 (Service Container)** 中的實例。

Static Proxy

特性	說明
表面現象	看起來像是您在呼叫一個靜態方法，例如 `Cache::get('key')`。
底層本質	它是一個代理 (Proxy)。Facade 類別本身沒有該方法，而是將靜態呼叫轉發給容器中解析出的真實物件實例。
實現機制	依賴 PHP 的魔術方法 `__callStatic()`，以及 `getFacadeAccessor()` 方法。

與 Service Container

Facade 和 Service Container 相輔相成。

步驟	簡稱	說明 (由內向外)
Call	靜態呼叫	應用程式發出靜態呼叫，例如 `Cache::get()`。
Obtain Key	獲取鍵值	Facade 執行 `protected static function getFacadeAccessor()`，回傳容器的綁定鍵（例如 `'cache'`）。
Resolve	容器解析	Service Container 根據該鍵，解析並實例化出真正的服務物件。
Execute	轉發執行	Facade 將靜態呼叫轉發給這個解析出的實例方法執行。

優點

簡潔語法 (Terse Syntax): 讓程式碼簡潔易讀，無需手動注入或使用冗長的 new 關鍵字。
可測試性 (Testability): 儘管看起來是靜態呼叫，但因為底層是物件實例，所以可以在測試中輕鬆地進行 Mock/Stub（使用 Facade::shouldReceive()）。
延遲載入 (Lazy Loading): 服務實例只在被第一次呼叫時才由容器解析，節省資源。

必須實現的方法

當您創建自定義 Facade 時，必須繼承 Illuminate\Support\Facades\Facade 類別，並實現一個方法：

protected static function getFacadeAccessor()
{
    // 必須返回服務容器中註冊該服務的鍵值
    return 'your.service.key';
}

Security

https://www.laravel-enlightn.com/docs/getting-started/installation.html

composer require enlightn/enlightnpro

NativePHP Package

https://www.youtube.com/watch?v=TY21MRVNxSo

Serverless Laravel

Vapor: https://vapor.laravel.com
Bref: https://bref.sh/

Packages

翻譯相關：https://github.com/edulazaro/laratext
後台：https://filamentphp.com/docs/3.x/panels/getting-started

Question

一、Laravel 框架底層原理

Laravel 的服務容器（Service Container）是什麼？它的用途為何？請舉例說明如何使用 bind、singleton。

服務容器 (Service Container) 是 Laravel 的 IoC 核心，管理所有類別依賴，實現 DI (依賴注入) 達成解耦。
bind: 每次解析都創建新的類別實例。
singleton: 僅建構一次，在整個請求中共享單一實例。
請說明 Laravel 的服務提供者（Service Provider）在整個應用啟動流程中扮演的角色？何時需要自訂 ServiceProvider？

服務提供者 (Service Provider) 是應用程式的啟動器 (Bootstrapper)。
角色：負責在框架啟動時，將所有服務、設定、路由、視圖等註冊到服務容器中，並執行初始化工作 (register() 和 boot() )。
自訂時機：當你需要註冊自定義的容器綁定 (bind/singleton)、定義應用程式專屬的啟動邏輯、或整合第三方套件時。
Laravel 如何實作 Facade？底層實際是如何解決依賴的？

Laravel Facade 實作是透過繼承 Facade 類別。當靜態呼叫時，它會延遲執行，利用 getFacadeAccessor() 方法返回一個服務容器 (Service Container) 的綁定鍵（Binding Key）。底層實際是容器根據該鍵解析 (Resolve) 出真正的類別實例，並將靜態呼叫轉發給該實例處理。(和 Service Container 相輔相成)
Laravel 中的中介層（Middleware）是如何運作的？它在請求流程的哪個階段執行？

中介層 (Middleware) 是 Laravel 處理 HTTP 請求的關鍵機制，它的運作方式可以形象地理解為層層把關的「洋蔥」模型。核心方法：handle()它接收兩個參數：
$request: 當前的 HTTP 請求物件。
$next: 閉包（Closure），代表洋蔥中的下一個層級。

二、效能與最佳化

請說明 Laravel 的快取（Cache）系統的幾種常見應用方式（如 route、config、query）以及其使用時機與注意事項。
Laravel 如何優化 Eloquent 查詢？請說明 eager loading 與 lazy loading 的差異與效能考量。
什麼是 N+1 問題？如何在 Laravel 裡避免它？
Laravel 裡的 Task Scheduling 是如何設計的？有哪些實務應用場景？

三、安全性與權限

Laravel 中 CSRF 是如何實作的？如何避免此類攻擊？
Laravel 的認證與授權機制（如 Gate、Policy、Middleware）是如何運作的？請說明其差異與使用時機。
如何在 Laravel 中實作 API Token 驗證？請比較 Sanctum 與 Passport 的異同。

四、架構與設計

當 Laravel 專案愈來愈大時，如何進行模組化管理（如 Domain-Driven Design、Package、Module）？
請說明 Laravel 的事件（Event）與監聽器（Listener）機制，以及使用場景。
Laravel 的 Job Queue 機制是怎麼運作的？請描述一次 dispatch 的完整流程。
請舉例說明如何使用 Laravel 的 Repository Pattern 進行資料存取層的封裝。

五、測試與 CI/CD

Laravel 提供哪些測試方式（Feature / Unit）？如何選擇使用？
如何模擬外部 API 進行測試？你會用什麼技巧（如 Fake、Mock、Factory）？
如何使用 Laravel 的 artisan 指令來建立測試與執行測試？如何整合 CI/CD 工具（如 GitHub Actions）來跑測試流程？

六、實作題（Coding）

請寫一段 Laravel 的 Middleware，限制每分鐘最多 10 次請求，超過次數要回傳錯誤訊息。
請設計一個簡單的投票系統（Post 有多個選項，User 可對每個選項投一票），並用 Laravel Eloquent 設計資料表與關聯。

N+1 問題

當你查詢一組資料後，對每筆資料再個別查詢關聯資料時，會產生過多 SQL 查詢，導致效能變差。

$posts = Post::all();

foreach ($posts as $post) {
    echo $post->user->name;
}

# 解法：Eager Loading
$posts = Post::with('user')->get();

foreach ($posts as $post) {
    echo $post->user->name;
}

# 動態載入 load
$posts = Post::all();
$posts->load('user');

RoadMap​

Documents​

Architecture Concepts​

核心筆記(0)：Request Lifecycle​

核心筆記(1)：Service Provider 與 Service Container​

Service Provider​

兩個核心方法​

Service Container​

核心概念 (IoC/DI)​

兩種核心綁定方式​

如何手動解析 (取出) 服務？​

釐清 Service Provider 與 Service Container 關係​

核心比喻與職責劃分​

詳細功能區分​

總結：配置與執行​

核心筆記(2)：Facade​

Static Proxy​

與 Service Container​

優點​

必須實現的方法​

Security​

NativePHP Package​

Serverless Laravel​

Packages​

Question​

一、Laravel 框架底層原理​

二、效能與最佳化​

三、安全性與權限​

四、架構與設計​

五、測試與 CI/CD​

六、實作題（Coding）​

N+1 問題​