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Composer 的依赖解析算法(SAT solver)是如何工作的?

尼克

尼克

发布时间:2025-12-13 12:41:16

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来源于php中文网

原创

Composer 依赖解析采用 SAT 求解器进行全局逻辑验证,将版本选择建模为布尔变量与约束子句,通过单元传播和冲突分析高效求解可行解,并以 composer.lock 快照保存结果。

composer 的依赖解析算法(sat solver)是如何工作的?

Composer 的依赖解析不是靠“试错”或“贪心匹配”,而是把整个版本选择问题转化成一个逻辑判断题——用 SAT(Boolean Satisfiability,布尔可满足性)求解器来求解。

把包版本变成真假变量

每个可能的包版本(比如 monolog/monolog:2.8.0monolog/monolog:2.9.1symfony/console:6.4.3)都被建模为一个布尔变量:选它就是 true,不选就是 false。Composer 不会穷举所有组合,而是用约束规则压缩搜索空间。

  • 一个包在同一时间只能有一个版本被启用(互斥约束)
  • 如果选了 laravel/framework:^10.0,它要求 symfony/console:^6.2,那就必须同时满足这个子依赖(蕴含约束)
  • 如果两个包分别要求 guzzlehttp/guzzle:^7.0^8.0,它们没有交集,SAT 就会判定“无解”并报 conflict

依赖规则翻译成逻辑子句

composer.json 里写的 ^2.0~3.5.1!=4.2.0 等,都会被转成 CNF(合取范式)形式的逻辑子句。例如:

  • "monolog/monolog": "^2.0" → 允许 2.0.0 到 2.999.x,但排除 3.0.0+ → 对应一组“或”条件的组合子句
  • "php": ">=8.1" → 所有不满足 PHP 版本的包版本变量直接设为 false
  • conflict 字段 → 显式添加禁止同时为 true 的变量对

求解器快速收敛到可行解

Composer 内置的 SAT 求解器(如 Minisat 或自研轻量实现)并不暴力遍历,而是利用单元传播(unit propagation)、冲突分析(conflict-driven learning)等技术剪枝。它边推理边学习“哪些组合一定不行”,跳过大量无效分支。

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  • 目标不是找“所有解”,而是找一个满足全部约束的最小化、稳定、较新的版本组合
  • 当存在多个可行解时,Composer 倾向选择语义化版本中“更靠右”的版本(即尽量用更新的小版本),兼顾兼容性与新鲜度
  • 失败时返回的 conflict 信息,其实是求解器在回溯过程中发现的最小不可满足子集(MUS),也就是最精简的冲突根源

锁文件是求解结果的快照

composer.lock 不是日志,而是 SAT 求解器输出的“已验证可行解”。它记录了当前所有包的确切版本、哈希、源地址。下次 composer install 直接复用这个答案,跳过求解过程——所以快且确定。

  • composer.json 后运行 composer update,才会重新触发 SAT 求解
  • 手动改 lock 文件 = 替换掉已验证解,很可能导致下次 install 失败或行为异常

基本上就这些。不复杂但容易忽略:它不是“挑最新版”,也不是“按顺序安装”,而是一次全局逻辑验证。

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