什么是设计模式
设计模式(英语 design pattern)是对面向对象设计中反复出现的问题的解决方案，在1990年代由Erich Gamma等人从建筑设计领域引入到计算机科学中。
设计模式四大要素
1、模式名称
一个助记名，它用一两个词来描述模式的问题、解决方案和效果。命名一个新的模式增加了我们的设计词汇。设计模式允许我们在较高的抽象层次上进行设计。基于一个模式词汇表，我们自己以及同事之间就可以讨论模式并在编写文档时使用它们。模式名可以帮助我们思考，便于我们与其他人交流设计思想及设计结果。找到恰当的模式名也是我们设计模式编目工作的难点之一。
2、问题
描述问题存在的前因后果，它可能描述了特定的设计问题，如怎样用对象表示算法等。也可能描述了导致不灵活设计的类或对象结构。有时候，问题部分会包括使用模式必须满足的一系列先决条件。
3、解决方案
描述了设计的组成成分，它们之间的相互关系及各自的职责和协作方式。因为模式就像一个模板，可应用于多种不同场合，所以解决方案并不描述一个特定而具体的设计或实现，而是提供设计问题的抽象描述和怎样用一个具有一般意义的元素组合（类或对象组合）来解决这个问题。
4、效果
描述了模式应用的效果及使用模式应权衡的问题。尽管我们描述设计决策时，并不总提到模式效果，但它们对于评价设计选择和理解使用模式的代价及好处具有重要意义。软件效果大多关注对时间和空间的衡量，它们也表述了语言和实现问题。因为复用是面向对象设计的要素之一，所以模式效果包括它对系统的灵活性、扩充性或可移植性的影响，显式地列出这些效果对理解和评价这些模式很有帮助。
六大设计原则
1）单一职责原则：一个类只负责一个职责。
2）开闭原则：一个软件实体比如类-模块-函数，应该对扩展开放，对修改关闭。
3）里氏替换原则：所有引用基类的地方必须透明地使用其子类的对象，子类必须完全实现父类的方法，可以拓展自己的方法和属性，即子类可以扩展父类的功能，但是不能改变父类的原有功能。
4）迪米特法则：一个对象应该对其他对象保持最少的了解。
5）接口隔离原则：类间的依赖应该建立在最小的接口上。
6）依赖倒置原则：高层模块不应该依赖底层模块，二者应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节；细节应该依赖抽象；
设计模式的作用
设计模式能解决替换杂乱无章的代码，形成良好的代码风格代码易读，工程师们都能很容易理解增加新功能时不用修改接口，可扩展性强，稳定性好，一般不会出现未知的问题设计模式不能解决：
（1）设计模式是用来组织你的代码的模板，而不是直接调用的库；
（2）设计模式并非最高效，但是代码的可读性和可维护性更重要；
（3）不要一味追求并套用设计模式，重构时多考虑。
设计模式分类
1、创建型模式：
单例模式、工厂模式（简单工厂、工厂方法、抽象工厂）、创建者模式、原型模式。
2、结构型模式：
适配器模式、桥接模式、装饰模式、组合模式、外观模式、享元模式、代理模式。
3、行为型模式：
模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式、访问者模式。
常用设计模式
1. 策略模式
策略模式是对象的行为模式，用意是对一组算法的封装。动态的选择需要的算法并使用。
策略模式指的是程序中涉及决策控制的一种模式。策略模式功能非常强大，因为这个设计模式本身的核心思想就是面向对象编程的多形性思想。
策略模式的三个角色：
1）抽象策略角色
2）具体策略角色
3）环境角色（对抽象策略角色的引用）
实现步骤：
1）定义抽象角色类（定义好各个实现的共同抽象方法）
2）定义具体策略类（具体实现父类的共同方法）
3）定义环境角色类（私有化申明抽象角色变量，重载构造方法，执行抽象方法）
就在编程领域之外，有许多例子是关于策略模式的。例如：
如果我需要在早晨从家里出发去上班，我可以有几个策略考虑：我可以乘坐地铁，乘坐公交车，走路或其它的途径。每个策略可以得到相同的结果，但是使用了不同的资源。
2. 工厂模式
工厂模式是我们最常用的实例化对象模式，是用工厂方法代替new操作的一种模式。
使用工厂模式的好处是，如果你想要更改所实例化的类名等，则只需更改该工厂方法内容即可，不需逐一寻找代码中具体实例化的地方（new处）修改了。为系统结构提供灵活的动态扩展机制，减少了耦合。
手写一个简单工厂：
// 工厂模式
interface db {
function conn();
}
interface Factory {
function createDB();
}
class mysqlDB implements db {
public function conn() {
echo 'mysql is connected';
}
}
class sqliteDB implements db {
public function conn() {
echo 'sqlite is connected';
}
}
class mysqlFactory {
public function createDB() {
return new mysqlDB();
}
}
class sqliteFactory {
public function createDB() {
return new sqliteDB();
}
}
// 扩展一个类
class pdoDB implements db {
public function conn() {
echo 'pdo is connected';
}
}
class pdoFactory implements Factory {
public function createDB() {
return new pdoDB();
}
}
$db = mysqlFactory::createDB();
$db->conn();
3. 单例模式
单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
单例模式是一种常见的设计模式，在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、数据库操作、显卡的驱动程序常被设计成单例。
单例模式分3种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例。
单例模式有以下3个特点：
1）只能有一个实例。
2）必须自行创建这个实例。
3）必须给其他对象提供这一实例。
那么为什么要使用PHP单例模式？
PHP一个主要应用场合就是应用程序与数据库打交道的场景，在一个应用中会存在大量的数据库操作，针对数据库句柄连接数据库的行为，使用单例模式可以避免大量的new操作。因为每一次new操作都会消耗系统和内存的资源。
class single {
protected static $ins = null;
public static function getInstance() {
if (self::$ins === null) {
self::$ins = new self();
}
return self::$ins;
}
final protected function __construct() {
}
final protected function __clone() {
}
}
$s1 = single::getInstance();
$s2 = single::getInstance();
echo $s1 === $s2;
4. 注册模式
注册模式，解决全局共享和交换对象。已经创建好的对象，挂在到某个全局可以使用的数组上，在需要使用的时候，直接从该数组上获取即可。将对象注册到全局的树上。任何地方直接去访问。
5. 适配器模式
将各种截然不同的函数接口封装成统一的API。
PHP中的数据库操作有MySQL,MySQLi,PDO三种，可以用适配器模式统一成一致，使不同的数据库操作，统一成一样的API。类似的场景还有cache适配器，可以将memcache,redis,file,apc等不同的缓存函数，统一成一致。
首先定义一个接口(有几个方法，以及相应的参数)。然后，有几种不同的情况，就写几个类实现该接口。将完成相似功能的函数，统一成一致的方法。