研究 WordPress 如何检测循环引用防止无限递归加载

WordPress 如何检测循环引用防止无限递归加载:一场代码级的深度解析

各位听众,大家好!今天,我们来深入探讨 WordPress 如何巧妙地检测循环引用,从而避免无限递归加载导致的性能灾难。循环引用是编程中一种常见且棘手的问题,尤其是在动态、灵活的系统中,例如 WordPress。理解其原理对于开发高质量的 WordPress 主题和插件至关重要。

一、什么是循环引用?

首先,我们必须理解什么是循环引用。简单来说,循环引用是指两个或多个元素相互依赖,形成一个闭环。在 WordPress 的上下文中,这通常发生在模板加载、钩子函数调用或者数据关系中。

例如:

  • 模板加载: 模板 A 包含模板 B,而模板 B 又包含模板 A。
  • 钩子函数: 钩子函数 A 调用钩子函数 B,而钩子函数 B 又调用钩子函数 A。
  • 数据关系: 文章 A 关联到文章 B,而文章 B 又关联到文章 A。

如果 WordPress 没有机制来检测和阻止这些循环引用,就会陷入无限递归,最终导致服务器崩溃。

二、WordPress 如何检测循环引用?

WordPress 主要通过两种方式来检测和避免循环引用:

  1. doing_it_wrong() 函数: 用于检测不规范的使用方式,虽然不直接针对循环引用,但可以间接避免一些潜在问题。
  2. 递归深度限制和追踪机制: 这是更关键的机制,用于限制递归调用的深度,并在检测到循环引用时发出警告或停止执行。

接下来,我们将详细分析这两种机制。

三、doing_it_wrong() 函数:

doing_it_wrong() 函数的主要作用是标记代码中使用了已弃用或不推荐使用的函数、参数或方法。虽然它不是专门用于检测循环引用的,但它可以帮助开发者避免一些可能导致循环引用的不良编程习惯。

/**
 * Fires when a function is doing something that should have been done differently.
 *
 * @since 2.3.0
 *
 * @param string $function    The function that was called.
 * @param string $message     A message explaining what went wrong.
 * @param string $version     The version of WordPress where the message was added.
 *
 * @return void
 */
function doing_it_wrong( $function, $message, $version ) {
    do_action( 'doing_it_wrong_run', $function, $message, $version );
    error_log( sprintf( '%1$s was called incorrectly. %2$s. See %3$s for more information.', $function, $message, 'https://developer.wordpress.org/themes/debugging/debugging-in-wordpress/' ) );
}

例如,如果在某个模板中直接查询数据库,而不是使用 WordPress 提供的 API,就可以使用 doing_it_wrong() 函数来提醒开发者。

// 错误的做法:直接查询数据库
global $wpdb;
$results = $wpdb->get_results( "SELECT * FROM wp_posts" );

// 正确的做法:使用 WP_Query
$query = new WP_Query( array( 'posts_per_page' => -1 ) );

if ( empty( $query->posts ) ) {
    doing_it_wrong(
        '直接查询数据库',
        '应该使用 WP_Query 来获取文章。',
        '5.0'
    );
}

虽然 doing_it_wrong() 函数不能直接阻止循环引用,但它可以帮助开发者编写更规范的代码,从而减少循环引用的可能性。

四、递归深度限制和追踪机制:核心所在

WordPress 避免循环引用的核心机制在于递归深度限制和追踪。这种机制通常涉及以下几个步骤:

  1. 设置递归深度限制: 定义允许的最大递归深度。
  2. 追踪函数调用栈: 在每次函数调用时,记录调用的函数名和参数。
  3. 检查循环引用: 在每次函数调用时,检查当前调用栈中是否已经存在相同的函数调用。
  4. 处理循环引用: 如果检测到循环引用,则发出警告或停止执行。

我们以模板加载为例,来说明这个过程。WordPress 使用 locate_template() 函数来查找模板文件。为了避免循环引用,locate_template() 函数会追踪已经加载的模板文件。

/**
 * Retrieve the name of the highest priority template file that exists.
 *
 * Searches in the STYLESHEETPATH and TEMPLATEPATH directories so that themes inherit
 * correctly.
 *
 * The parameters are in order of precedence, so that the theme template will take
 * precedence over the template in the WordPress themes directory.
 *
 * @since 1.5.0
 *
 * @param string|string[] $template_names Template file(s) to search for, in order.
 * @param bool            $load            If true the template file will be loaded if it is found.
 * @param bool            $require_once    Whether to require_once or require. Default true. Has no effect if $load is false.
 * @param string          $template_base   Base path to use for template lookup. Defaults to false.
 * @return string The template filename if one is located.
 */
function locate_template( $template_names, $load = false, $require_once = true, $template_base = false ) {
    $located = '';
    foreach ( (array) $template_names as $template_name ) {
        if ( ! $template_name ) {
            continue;
        }

        if ( file_exists( STYLESHEETPATH . '/' . $template_name ) ) {
            $located = STYLESHEETPATH . '/' . $template_name;
            break;
        } elseif ( file_exists( TEMPLATEPATH . '/' . $template_name ) ) {
            $located = TEMPLATEPATH . '/' . $template_name;
            break;
        } elseif ( file_exists( ABSPATH . WPINC . '/template-parts/' . $template_name ) ) {
            $located = ABSPATH . WPINC . '/template-parts/' . $template_name;
            break;
        }
    }

    if ( $load && '' !== $located ) {
        load_template( $located, $require_once, $args );
    }

    return $located;
}

load_template() 函数则负责加载模板文件。在 load_template() 函数内部,可能存在递归调用 locate_template() 函数的情况。为了防止循环引用,WordPress 会维护一个已加载模板文件的列表。

/**
 * Require the template file with WordPress environment.
 *
 * The file will be included using require_once. The WordPress environment
 * variables will be available within the file.
 *
 * @since 1.5.0
 *
 * @param string $template_path Path to the template file.
 * @param bool   $require_once Whether to require_once or require. Default true.
 * @param mixed  $args         Additional variables passed to the template.
 *
 * @return void
 */
function load_template( $template_path, $require_once = true, ...$args ) {
    global $posts, $post, $wp_did_template_redirect, $wp_query, $wp_rewrite, $wpdb, $wp_locale, $wp_admin, $wp_current_filter;

    /**
     * Fires before the template is loaded.
     *
     * @since 2.1.0
     *
     * @param string $template_path The path to the template being loaded.
     */
    do_action( 'template_redirect', $template_path );

    if ( isset( $args[0] ) && is_array( $args[0] ) ) {
        extract( $args[0] );
    }

    if ( $require_once ) {
        require_once $template_path;
    } else {
        require $template_path;
    }

    /**
     * Fires after the template is loaded.
     *
     * @since 2.0.0
     *
     * @param string $template_path The path to the template being loaded.
     */
    do_action( 'after_template_part', $template_path );
}

虽然WordPress核心代码并没有直接显示地维护一个已加载模板文件列表,但在实际应用中,开发者可以通过钩子函数(例如 template_redirectafter_template_part)来实现类似的功能。例如,可以创建一个全局变量来存储已加载的模板文件路径,并在加载新的模板文件之前检查该路径是否已经存在于列表中。

以下是一个简单的示例:

global $loaded_templates;
$loaded_templates = array();

function check_template_recursion( $template ) {
    global $loaded_templates;

    if ( in_array( $template, $loaded_templates ) ) {
        // 检测到循环引用
        error_log( '检测到循环引用:' . $template );
        return false; // 或者采取其他处理方式,例如抛出异常
    }

    $loaded_templates[] = $template;
    return true;
}

add_action( 'template_redirect', 'check_template_recursion' );

function remove_template_from_list( $template ) {
    global $loaded_templates;
    $key = array_search($template, $loaded_templates);
    if ($key !== false) {
        unset($loaded_templates[$key]);
    }
}

add_action( 'after_template_part', 'remove_template_from_list' );

这段代码通过 template_redirect 钩子函数在模板加载之前检查是否已经加载过该模板,如果已经加载过,则记录错误日志并阻止模板加载。after_template_part钩子函数则负责在模板加载完成后,将其从已加载模板列表中移除。

五、钩子函数的循环引用检测

钩子函数的循环引用也是一个常见的问题。例如,钩子函数 A 调用钩子函数 B,而钩子函数 B 又调用钩子函数 A。为了避免这种情况,WordPress 维护了一个全局变量 $wp_current_filter,用于记录当前正在执行的钩子函数。

global $wp_current_filter;

/**
 * Merge additional filter(s) into existing filter(s).
 *
 * @since 2.5.0
 *
 * @global array $wp_filter         Stores all of the filters.
 * @global array $wp_current_filter Stores the current filters being processed.
 *
 * @param string   $tag             The name of the filter to hook the $function_to_add to.
 * @param callable $function_to_add The callback to be run when the filter is applied.
 * @param int      $priority        Optional. Used to specify the order in which the functions
 *                                  associated with a particular action are executed (default: 10).
 *                                  Lower numbers correspond with earlier execution, and functions with the same priority
 *                                  are executed in the order in which they were added to the action.
 * @param int      $accepted_args   Optional. The number of arguments the function accepts (default 1).
 * @return true
 */
function add_filter( $tag, $function_to_add, $priority = 10, $accepted_args = 1 ) {
    global $wp_filter, $merged_filters, $wp_current_filter;

    $idx = _wp_filter_build_unique_id( $tag, $function_to_add, $priority );

    $wp_filter[ $tag ][ $priority ][ $idx ] = array(
        'function'      => $function_to_add,
        'accepted_args' => $accepted_args
    );

    unset( $merged_filters[ $tag ] );
    return true;
}

do_action()apply_filters() 函数内部,WordPress 会更新 $wp_current_filter 变量,记录当前正在执行的钩子函数。

/**
 * Execute functions hooked on a specific action hook.
 *
 * This function invokes all functions attached to action hook `$tag`. It is
 * possible to create new action hooks by simply calling this function,
 * specifying the name of the new hook using the `$tag` parameter.
 *
 * You can pass extra arguments to the hooks, much like you can with
 * {@see apply_filters()}.
 *
 * @since 2.1.0
 *
 * @global array $wp_filter         Stores all of the filters.
 * @global array $wp_actions        Incrementally keeps track of the number of times each action is called.
 * @global array $wp_current_filter Stores the current filters being processed.
 *
 * @param string $tag The name of the action to be executed.
 * @param mixed  ...$arg Optional. Additional arguments which are passed on to the
 *                      functions hooked to the action.
 * @return null Will return null if $tag does not exist in $wp_actions array
 */
function do_action( $tag, ...$arg ) {
    global $wp_filter, $wp_actions, $wp_current_filter;

    if ( ! isset( $wp_actions[ $tag ] ) ) {
        $wp_actions[ $tag ] = 1;
    } else {
        ++$wp_actions[ $tag ];
    }

    // Do 'all' actions first.
    if ( isset( $wp_filter['all'] ) ) {
        $wp_current_filter[] = $tag;
        _wp_call_all_hook( $arg );
    }

    if ( ! isset( $wp_filter[ $tag ] ) ) {
        if ( isset( $wp_filter['all'] ) ) {
            array_pop( $wp_current_filter );
        }
        return null;
    }

    if ( ! is_array( $wp_filter[ $tag ] ) ) {
        return null;
    }

    if ( isset( $wp_filter['all'] ) ) {
        array_pop( $wp_current_filter );
    }

    $wp_current_filter[] = $tag;

    /**
     * Fires dynamic actions, that occur once specific action name finish.
     *
     * @since 2.0.0
     *
     * @param mixed $arg Optional. Arguments passed to the functions.
     */
    do_action_ref_array( $tag, $arg );

    array_pop( $wp_current_filter );
}

虽然 WordPress 核心代码并没有直接使用 $wp_current_filter 来检测循环引用,但开发者可以利用这个变量来实现自己的循环引用检测机制。例如,可以创建一个函数,在每次调用 do_action()apply_filters() 之前检查 $wp_current_filter 中是否已经存在相同的钩子函数。

以下是一个简单的示例:

function check_hook_recursion( $tag ) {
    global $wp_current_filter;

    if ( in_array( $tag, $wp_current_filter ) ) {
        // 检测到循环引用
        error_log( '检测到钩子函数循环引用:' . $tag );
        return false; // 或者采取其他处理方式,例如抛出异常
    }

    return true;
}

function my_do_action( $tag, ...$arg ) {
    if ( check_hook_recursion( $tag ) ) {
        do_action( $tag, ...$arg );
    }
}

function my_apply_filters( $tag, $value, ...$arg ) {
    if ( check_hook_recursion( $tag ) ) {
        return apply_filters( $tag, $value, ...$arg );
    }
    return $value;
}

这段代码定义了 check_hook_recursion() 函数,用于检查当前是否已经存在相同的钩子函数。然后,定义了 my_do_action()my_apply_filters() 函数,它们在调用 do_action()apply_filters() 之前先调用 check_hook_recursion() 函数,如果检测到循环引用,则阻止钩子函数执行。

六、数据关系的循环引用检测

数据关系的循环引用通常发生在文章、分类目录、标签等对象之间。例如,文章 A 关联到文章 B,而文章 B 又关联到文章 A。为了避免这种情况,WordPress 提供了一些函数来处理对象之间的关系,例如 wp_insert_post()wp_update_post()wp_delete_post()

在这些函数内部,WordPress 会检查是否存在循环引用。例如,在 wp_insert_post() 函数中,如果文章 A 关联到文章 B,而文章 B 又关联到文章 A,则 WordPress 会发出警告或阻止文章的创建。

此外,开发者也可以使用自定义字段和关系型插件来实现对象之间的关系。在使用这些工具时,需要特别注意循环引用的问题。

以下是一些建议:

  • 避免双向关系: 尽量使用单向关系,例如文章 A 关联到文章 B,但文章 B 不关联到文章 A。
  • 使用层级关系: 如果需要表示层级关系,可以使用分类目录或标签。
  • 添加循环引用检测机制: 在保存对象关系之前,检查是否存在循环引用。

七、代码示例:检测文章关联的循环引用

下面是一个示例,演示如何检测文章关联的循环引用。

function check_post_relationship_recursion( $post_id, $related_post_id ) {
    $visited = array();
    return check_post_relationship_recursion_recursive( $post_id, $related_post_id, $visited );
}

function check_post_relationship_recursion_recursive( $current_post_id, $target_post_id, &$visited ) {
    if (in_array($current_post_id, $visited)) {
        // 已经访问过该文章,说明存在循环引用
        return true;
    }

    $visited[] = $current_post_id;

    // 获取当前文章关联的文章 ID
    $related_posts = get_post_meta( $current_post_id, 'related_posts', true );

    if ( ! empty( $related_posts ) && is_array( $related_posts ) ) {
        foreach ( $related_posts as $related_post ) {
            if ($related_post == $target_post_id) {
                // 找到目标文章,说明存在循环引用
                return true;
            }
            if (check_post_relationship_recursion_recursive($related_post, $target_post_id, $visited)) {
                return true;
            }
        }
    }

    return false;
}

// 使用示例
$post_id = 123; // 当前文章 ID
$related_post_id = 456; // 要关联的文章 ID

if ( check_post_relationship_recursion( $post_id, $related_post_id ) ) {
    // 检测到循环引用
    error_log( '检测到文章关联的循环引用:' . $post_id . ' -> ' . $related_post_id );
    // 阻止文章关联
} else {
    // 添加文章关联
    add_post_meta( $post_id, 'related_posts', $related_post_id );
}

这段代码定义了 check_post_relationship_recursion() 函数,用于检测文章关联的循环引用。它使用递归的方式遍历文章之间的关系,如果发现循环引用,则返回 true,否则返回 false

八、表格:不同场景下的循环引用检测方法

场景 检测方法 备注
模板加载 维护已加载模板文件的列表,并在加载新的模板文件之前检查该路径是否已经存在于列表中。 可以通过钩子函数(例如 template_redirectafter_template_part)来实现。
钩子函数 利用 $wp_current_filter 变量,在每次调用 do_action()apply_filters() 之前检查 $wp_current_filter 中是否已经存在相同的钩子函数。 需要自定义函数来包装 do_action()apply_filters() 函数。
数据关系 在保存对象关系之前,使用递归的方式遍历对象之间的关系,如果发现循环引用,则阻止对象关系的保存。 尽量避免双向关系,并使用层级关系来表示对象之间的关系。
其他场景 根据具体情况,可以采用类似的方法来检测循环引用。例如,可以维护一个已访问对象的列表,并在访问新的对象之前检查该对象是否已经存在于列表中。 关键在于识别可能导致循环引用的操作,并添加相应的检测机制。

九、一些建议与最佳实践

  • 代码审查: 定期进行代码审查,检查是否存在潜在的循环引用。
  • 单元测试: 编写单元测试,测试代码在各种情况下的行为,包括循环引用的情况。
  • 使用调试工具: 使用调试工具来跟踪函数调用栈,以便更容易地发现循环引用。
  • 限制递归深度: 在必要时,可以手动限制递归深度,以避免无限递归。
  • 记录错误日志: 在检测到循环引用时,记录错误日志,以便进行问题排查。
  • 模块化设计: 尽量采用模块化设计,将代码分解成小的、独立的模块,以减少循环引用的可能性。

总而言之

WordPress 通过多种机制来检测和避免循环引用,包括 doing_it_wrong() 函数、递归深度限制和追踪机制。开发者可以利用这些机制来编写更健壮、更可靠的 WordPress 主题和插件。通过维护已加载模板列表,追踪钩子函数调用,以及在数据关系中进行循环引用检测,我们可以有效地防止无限递归,确保 WordPress 系统的稳定运行。 良好的编码习惯和定期的代码审查也是避免循环引用的关键。

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