PHP设计模式——概述

转载自：http://www.cnblogs.com/aipiaoborensheng/p/5730570.html

常见的面向对象设计模式大约有23种，但是自从接触PHP后，渐渐发现常见的设计模式好像少了很多，网络上的资料也比较少，身边的PHP同事们有的甚至没有听说过设计模式，这也有可能是PHP的发展所带来的，因为PHP对面向对象支持的比较晚，好多PHP程序员还按照面向过程的思想写代码。于是，我决定把原来用C#写的面向对象设计模式用PHP改写。

       

        经常听见其他程序员(Java、 C#)等说PHP是不是运行在浏览器端的脚本语言，其实我在接触PHP之前也这样认为过，后来发现PHP是用C语言开发出来的一种语言，C语言是真正意义 上跨平台的语言，这也注定PHP是跨平台的，PHP是可运行在Windows Server或Linux操作系统的服务器上的语言，它和Java以及C#一样，代码存储并运行在服务器端，它将浏览器端可执行的HTML以及脚本发送给 浏览器执行，PHP相对Java和C#对于面向过程的封装更多，减少部分数据类型的支持。

        PHP是面向对象的，PHP能够得到这样快速的发展，能够被互联网大企业所广泛应用，证明PHP是经得住考验的，随着移动互联网的不断发展，PHP还会更广阔的天地。

   

      什么是设计模式？

       设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式于己于他人于系统都是多赢的；设计模式使代码编制真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。     

        项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。

       设计模式的优点：

        1).复用解决方案: 设计模式本身就是对某一类问题的通用解决方案，是更高级别的复用，已经超出了代码复用.

        2).确定通用术语:开发中的交流和协作都需要共同的词汇其础和对问题的共识. 当你有想表达却又表达不清楚的设计思路，即使表达出来也会被同事误解的时候，设计模式就显出沟通的优势了。

        3).代码更易于修改与维护。因为设计模式都是久经考验的解决方案,它们的结构都是经过长期的发展形成的，善于应对变化，设计模式本身也是对变化点的封装。

        4).模式有助于提高思考层次。学习模式后,就算不用模式中的方法，也会更好的采取更好的策略去解决问题。

        在接下来的篇幅里会详细介绍PHP面向对象设计模式，本系列博客以设计模式的原理为核心，列举最简单的例子，让只要有一点面向对象基础的读者都能看明白。

 

 

PHP设计模式——六大原则

 

     一般认为遵从以下六大原则的代码是易扩展可复用的代码：

 

                           

 

     

 

     这六大原则任何面向对象的语言都应该遵守的，要想让你的代码易扩展高服用就尽量去满足这六大原则吧，不一定严格按照某种设计模式，但是如果你的代码符合这六大原则，那么你的代码就是好代码了，好的代码不一定是严格按照设计模式写的代码。

 

 

         1.单一职责

 

        定义：不要存在多于一个导致类变更的原因。通俗的说，即一个类只负责一项职责。

 

         场景：类T负责两个不同的职责：职责P1，职责P2。当由于职责P1需求发生改变而需要修改类T时，有可能会导致原本运行正常的职责P2功能发生故障，关系如下图：

 

                                                                                            

 

 

        修改：遵循单一职责原则。分别建立两个类T1、T2，使T1完成职责P1功能，T2完成职责P2功能。这样，当修改类T1时，不会使职责P2发生故障风险；同理，当修改T2时，也不会使职责P1发生故障风险，结构如下图：

 

                                           

 

      优点：

 

            1）、可以降低类的复杂度，一个类只负责一项职责，逻辑简单；

 

             2）、提高类的可读性，提高系统的可维护性；

 

             3）、变更引起的风险降低，变更是必然的。

     

    2.里氏代换原则

 

     定义：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象，也就是说子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能

 

     场景：有一功能P1，由类A完成。现需要将功能P1进行扩展，扩展后的功能为P，其中P由原有功能P1与新功能P2组成。新功能P由类A的子类B来完成，则子类B在完成新功能P2的同时，有可能会导致原有功能P1发生故障，如下图：

 

 

                                       

 

        CountPriceByJKL类继承于CountPrice类，CountPriceByJKL重写了Count()方法，这样可能影响到原来Count方法的功能。

 

 

        修改：当使用继承时，遵循里氏替换原则。类B继承类A时，除添加新的方法完成新增功能P2外，尽量不要重写父类A的方法，也尽量不要重载父类A的方法。

 

 

        3.依赖倒置原则

 

        定义：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节；细节应该依赖抽象。

 

        此处理解起来是最困难的，一般会在项目框架的搭建的时候用到，例如，业务逻辑层相对于数据层是高层模块，因为业务逻辑层需要调用数据层去连接数据库，但是要做到可扩展高复用，尽量不要让业务逻辑层依赖数据层，可以在数据层抽象出一个接口，让业务逻辑层依赖于这个抽象接口。

 

         场景：类A（高层模块）直接依赖类B（低层模块），假如要将类A改为依赖类C（低层模块），则必须通过修改类A的代码来达成。这种场景下，类A一般是高层模块，负责复杂的业务逻辑；类B和类C是低层模块，负责基本的原子操作；假如修改类A，会给程序带来不必要的风险。

 

                                                              

 

          AutoSystem类直接依赖于HondaCar与FordCar两个类，这样就产生了一个高耦合，AutoSystem类想操控HondaCar或者FordCar必须直接创建相应对象。

 

         修改：将类A修改为依赖接口I，类B和类C各自实现接口I，类A通过接口I间接与类B或者类C发生联系，则会大大降低修改类A的几率，如下图：

 

                          

 

           经过此番修改，Honda与Ford实现ICar接口，提供了Run、Stop以及Turn功能方法，AutoSystem依赖ICar接口，这样迫使AutoSystem依赖抽象接口，这就使得AutoSystem类能够应对更多的需求变化。

 

 

          优点：

 

                1）、低层模块尽量都要有抽象类或接口，或者两者都有。

 

                 2）、变量的声明类型尽量是抽象类或接口。

 

                 3）、使用继承时遵循里氏替换原则。

 

           4.接口隔离原则

 

           定义：客户端不应该依赖它不需要的接口；一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

 

 

           场景：类A通过接口I依赖类B，类C通过接口I依赖类D，如果接口I对于类A和类B来说不是最小接口，则类B和类D必须去实现他们不需要的方法，如下图：

 

 

 

　　　　　　　　

 

　　　修改：将臃肿的接口I拆分为独立的几个接口，类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则。

 

 

　　　　　　　　

 

　　　注意：

 

 

 

　　　　　1）、接口尽量小，但是要有限度。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性   是不挣的事实，但是如果过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要适度。

 

   　　　　 2）、为依赖接口的类定制服务，只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系。

   　　　　3）、提高内聚，减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

 

　　  ５.迪米特法则（最少知道原则）

 

　　定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。

 

　　场景：类与类之间的关系越密切，耦合度越大，当一个类发生改变时，对另一个类的影响也越大。

 

　　简单的理解就是高内聚，一个类尽量减少对其他对象的依赖，并且这个类的方法和属性能用私有的就尽量私有化。

 

 

　　注意：

 

            1）、只与直接的朋友通信，不要和陌生人说话。

 

            2）、过分的使用该原则，将导致系统复杂度变大。所以在采用迪米特法则时要反复权衡，既做到结构清晰，又要高内聚低耦合。

 

 

        6.开闭原则

 

        定义：一个软件实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。

 

        场景：在软件的生命周期内，因为变化、升级和维护等原因需要对软件原有代码进行修改时，可能会给旧代码中引入错误，也可能会使我们不得不对整个功能进行重构，并且需要原有代码经过重新测试。

 

       建议：当软件需求变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。

 

 

 

PHP设计模式——简单工厂

前面两节内容介绍了什么是设计模式以及六大原则，相信看完前两节内容大家对设计模式已经有了初步的认识，接下来说一下设计模式的分类。

        一般将面向对象设计模式分为三类：创建型、结构型、行为型三种。

        创建型：创建对象时，不再由我们直接实例化对象；而是根据特定场景，由程序来确定创建对象的方式，从而保证更大的性能、更好的架构优势。创建型模式主要有简单工厂模式（并不是23种设计模式之一）、工厂方法、抽象工厂模式、单例模式、生成器模式、原型模式。

       结构型：用于帮助将多个对象组织成更大的结构。结构型模式主要有适配器模式、桥接模式、组合器模式、装饰器模式、门面模式、亨元模式和代理模式。

       行为型：用于帮助系统间各对象的通信，以及如何控制复杂系统中流程。行为型模式主要有命令模式、解释器模式、迭代器模式、中介者模式、备忘录模式、观察者模式、状态模式、策略模式、模板模式、访问者模式和职责链模式。

           

       今天主要介绍创建型的第一种简单工厂模式。

       注意：在阅读本系列博客的时候一定要有阅读UML类图、面向对象PHP编程基础。

      

       简单工厂模式不属于23种常用面向对象设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。其实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。

                                     

       角色及职责：  

       工厂（SimpleFactory）角色：简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有实例的内部逻辑。工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。

       抽象产品（IProduct）角色：简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。

       具体产品（Concrete Product）角色：是简单工厂模式的创建目标，所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。

      需求：根据提供相应的属性值由简单工厂创建具有相应特性的产品对象。

      现根据以上UML类图编写如下PHP代码。

     

 /**
  * Created by PhpStorm.
  * User: Jiang
  * Date: 2015/4/9
  * Time: 21:48
  */

 /**抽象产品角色
  * Interface IProduct   产品接口
  */
 interface IProduct
 {
     /**X轴旋转
      * @return mixed
      */
     function XRotate();

     /**Y轴旋转
      * @return mixed
      */
     function YRotate();
 }

 /**具体产品角色
  * Class XProduct        X轴旋转产品
  */
 class XProduct implements IProduct
 {
     private $xMax=1;
     private $yMax=1;

     function __construct($xMax,$yMax)
     {
         $this->xMax=$xMax;
         $this->yMax=1;
     }

     function XRotate()
     {
         echo "您好，我是X轴旋转产品，X轴转转转。。。。。。";
     }

     function YRotate()
     {
         echo "抱歉，我是X轴旋转产品，我没有Y轴。。。。。。";
     }
 }

 /**具体产品角色
  * Class YProduct        Y轴旋转产品
  */
 class YProduct implements IProduct
 {
     private $xMax=1;
     private $yMax=1;

     function __construct($xMax,$yMax)
     {
         $this->xMax=1;
         $this->yMax=$yMax;
     }

     function XRotate()
     {
         echo "抱歉，我是Y轴旋转产品，我没有X轴。。。。。。";
     }

     function YRotate()
     {
         echo "您好，我是Y轴旋转产品，Y轴转转转。。。。。。";
     }
 }

 /**具体产品角色
  * Class XYProduct        XY轴都可旋转产品
  */
 class XYProduct implements IProduct
 {
     private $xMax=1;
     private $yMax=1;

     function __construct($xMax,$yMax)
     {
         $this->xMax=$xMax;
         $this->yMax=$yMax;
     }

     function XRotate()
     {
         echo "您好，我是XY轴都可旋转产品，X轴转转转。。。。。。";
     }

     function YRotate()
     {
         echo "您好，我是XY轴都可旋转产品，Y轴转转转。。。。。。";
     }
 }

 /**工厂角色
  * Class ProductFactory
  */
 class ProductFactory
 {
     static function GetInstance($xMax,$yMax)
     {
         if($xMax>1 && $yMax===1)
         {
             return new XProduct($xMax,$yMax);
         }
         elseif($xMax===1 && $yMax>1)
         {
             return new YProduct($xMax,$yMax);
         }
         elseif($xMax>1 && $yMax>1)
         {
             return new XYProduct($xMax,$yMax);
         }
         else
         {
             return null;
         }
     }
 }

         测试代码：

 /**
  * Created by PhpStorm.
  * User: Jiang
  * Date: 2015/4/9
  * Time: 21:54
  */
 require_once "./SimpleFactory/SimpleFactory.php";

 header("Content-Type:text/html;charset=utf-8");

 $pro=array();
 $pro[]=ProductFactory::GetInstance(1,12);
 $pro[]=ProductFactory::GetInstance(12,1);
 $pro[]=ProductFactory::GetInstance(12,12);
 $pro[]=ProductFactory::GetInstance(0,12);

 foreach($pro as $v)
 {
     if($v)
     {
         echo "";
         $v->XRotate();
         echo "";
         $v->YRotate();
     }
     else
     {
         echo "非法产品！";
     }
     echo "";
 }

      用浏览器访问测试代码，我们可以发现创建的对象依次是YProduct,XProduct,XYProduct,null。简单工厂的核心代码在于工厂 (ProductFactory)这个角色，这里根据传入的xMax与yMax值去创建不同的对象，这便是简单工厂的实质，而且我们在测试调用客户端根本 不知道具体的产品类是什么样，这样就做到了调用与创建的分离。

       简单工厂的优点：让对象的调用者和对象创建过程分离，当对象调用者需要对象时，直接向工厂请求即可。从而避免了对象的调用者与对象的实现类以硬编码方式耦合，以提高系统的可维护性、可扩展性。

       简单工厂的缺点：当产品修改时，工厂类也要做相应的修改，比如要增加一种操作类，如求M数的N次方，就得改case,修改原有类，违背了开放-封闭原则。