php 常用设计模式

众所周知，Java有23种设计模式，那么PHP中其实也有和Java一样的涉及模式，接下来，列举几种常用的设计模式以及其简单demo

一、单例模式

$_instance必须声明为静态的私有变量
构造函数和析构函数必须声明为私有,防止外部程序new 类从而失去单例模式的意义
getInstance()方法必须设置为公有的,必须调用此方法 以返回实例的一个引用
::操作符只能访问静态变量和静态函数
new对象都会消耗内存
使用场景:最常用的地方是数据库连接。
使用单例模式生成一个对象后， 该对象可以被其它众多对象所使用。
私有的__clone()方法防止克隆对象
单例模式，使某个类的对象仅允许创建一个。构造函数private修饰， 
申明一个static getInstance方法，在该方法里创建该对象的实例。如果该实例已经存在，则不创建。比如只需要创建一个数据库连接

<?php/** * 单例设计模式 */class DbBase{    private static $_db = null;    /**     * 禁止外部new对象     */    private function __construct()    {    }    /**     * 禁止对象克隆     */    private function __clone()    {    }    /**     * 提供给外部静态调用的函数，用于获取数据库连接对象     */    public static function getInstance(){        if(self::$_db == null){            if(!class_exists("PDO")){                die('不支持PDO，请先开启');            }            //创建数据库连接对象            self::$_db = new PDO('mysql:host=127.0.0.1;port=3306;dbname=test', 'root','root');            if(!self::$_db){                die('PDO连接失败');            }        }        return self::$_db;    }}//调用$db1 = DbBase::getInstance();$db2 = DbBase::getInstance();var_dump(($db1 == $db2));//truevar_dump(($db1 === $db2));//true//以上表明两次获取到的都是同一个实例对象

二、工厂模式

工厂模式是一种类，它具有为您创建对象的某些方法。您可以使用工厂类创建对象，而不直接使用 new

根据抽象程度不同，分为：简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式

<?php/** * 简单工厂设计模式 */class Apple{    public function __construct()    {        var_dump(__CLASS__);    }}class Banana{    public function __construct()    {        var_dump(__CLASS__);    }}class Pear{    public function __construct()    {        var_dump(__CLASS__);    }}class FruitFactory{    public static function show($fruit){        switch (strtolower($fruit)){            case 'apple':                $instance = new Apple();                break;            case 'banana':                $instance = new Banana();                break;            case 'pear':                $instance = new Pear();                break;            default:                die('不存在该水果!');        }        return $instance;    }}//测试FruitFactory::show('apple');//Apple

<?php/** * 工厂方法模式 */interface IFruit{    public function getName();}class Apple implements IFruit {    public function getName(){        var_dump('name: Apple');    }}class Banana implements IFruit {    public function getName(){        var_dump('name: Banana');    }}interface ICreate{    public function create();}class AppleFactory implements ICreate{    public function create(){        return new Apple();    }}class BananaFactory implements ICreate{    public function create(){        return new Banana();    }}class FruitFactory{    public static function show(){        $factory = new AppleFactory();        $fruit = $factory->create();        $fruit->getName();        $factory = new BananaFactory();        $fruit = $factory->create();        $fruit->getName();    }}//测试FruitFactory::show();/* * name: Apple * name: Banana */

<?php/** * 抽象工厂模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口。 * 注意：这里和工厂方法的区别是：一系列，而工厂方法则是一个。 */interface IFruit{    public function getName();}class Apple implements IFruit {    public function getName(){        var_dump('name: Apple');    }}class Banana implements IFruit {    public function getName(){        var_dump('name: Banana');    }}interface ICreate{//这里定义了多个对象    public function create();    public function create2();}class AppleFactory implements ICreate{    public function create(){        return new Apple();    }    public function create2(){        return new Apple();    }}class BananaFactory implements ICreate{    public function create(){        return new Banana();    }    public function create2(){        return new Apple();    }}class FruitFactory{    public static function show(){        $factory = new AppleFactory();        $fruit = $factory->create();        $fruit->getName();        $fruit = $factory->create2();        $fruit->getName();        $factory = new BananaFactory();        $fruit = $factory->create();        $fruit->getName();        $fruit = $factory->create2();        $fruit->getName();    }}//测试FruitFactory::show();/* * name: Apple * name: Apple * name: Banana * name: Banana */

三、注册树模式

注册树模式，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

<?phpclass Register{    private static  $objects;    public static function set($alias,$object)//将对象注册到全局的树上    {        self::$objects[$alias]=$object;//将对象放到树上    }    public static function get($alias){        return self::$objects[$alias];//获取某个注册到树上的对象    }    public static function _unset($alias)    {        unset(self::$objects[$alias]);//移除某个注册到树上的对象。    }}Register::set('a',123);var_dump(Register::get('a'));Register::_unset('a');

四、适配器模式

将各种截然不同的函数接口封装成统一的API。适合封装某一种功能多种实现方式，而使用者只需修改少量代码即可切换实现方式
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

<?php/** * 用数据库操作简单演示适配器涉及模式 */interface IDatabase{    function connect($host, $user, $passwd, $dbname);    function query($sql);    function close();}class MySQL implements IDatabase{    protected $conn;    function connect($host, $user, $passwd, $dbname)    {        $conn = mysql_connect($host, $user, $passwd);        mysql_select_db($dbname, $conn);        $this->conn = $conn;    }    function query($sql)    {        $res = mysql_query($sql, $this->conn);        return $res;    }    function close()    {        mysql_close($this->conn);    }}class MySQLi implements IDatabase{    protected $conn;    function connect($host, $user, $passwd, $dbname)    {        $conn = mysqli_connect($host, $user, $passwd, $dbname);        $this->conn = $conn;    }    function query($sql)    {        return mysqli_query($this->conn, $sql);    }    function close()    {        mysqli_close($this->conn);    }}class PDO implements IDatabase{    protected $conn;    function connect($host, $user, $passwd, $dbname)    {        $conn = new \PDO("mysql:host=$host;dbname=$dbname", $user, $passwd);        $this->conn = $conn;    }    function query($sql)    {        return $this->conn->query($sql);    }    function close()    {        unset($this->conn);    }}class DBFactory{    public static function getDb ($type = 'pdo'){        switch (strtolower($type)){            case 'mysql':                return new MySQL();            case 'mysqli':                return new MySQLi();            case 'pdo':                return new PDO();            default:                die('参数错误!');        }    }}//测试,利用简单工厂模式搭配适配器模式$db = DBFactory::getDb('pdo');//此处也可以通过读取配置文件进行数据库实现选择$db->connect('127.0.0.1','root','root','testdb');$db->query('');$db->close();

五、策略模式

策略模式，将一组特定的行为和算法封装成类，以适应某些特定的上下文环境。 
eg：
假如有一个电商网站系统，针对男性女性用户要各自跳转到不同的商品类目，并且所有的广告位展示不同的广告。在传统的代码中，都是在系统中加入各种if else的判断，硬编码的方式。如果有一天增加了一种用户，就需要改写代码。使用策略模式，如果新增加一种用户类型，只需要增加一种策略就可以。其他所有的地方只需要使用不同的策略就可以。 
首先声明策略的接口文件，约定了策略的包含的行为。然后，定义各个具体的策略实现类，实际上策略模式利用了IOC(控制反转)和DI(依赖注入)

<?php/*** 策略模式，利用了IOC(控制反转)和DI(依赖注入)*//* * 声明策略文件的接口，约定策略包含的行为。 */interface UserStrategy{    function showAd();    function showCategory();}class FemaleUser implements UserStrategy{    function showAd(){        echo "2017冬季女装";    }    function showCategory(){        echo "女装";    }}class MaleUser implements UserStrategy{    function showAd(){        echo "IPhone8X";    }    function showCategory(){        echo "电子产品";    }}class Page{    protected $strategy;    //依赖注入    function setStrategy(UserStrategy $strategy){        $this->strategy=$strategy;    }    function index(){        echo "AD";        $this->strategy->showAd();        echo "<br>";        echo "Category";        $this->strategy->showCategory();        echo "<br>";    }}$page = new Page();if(isset($_GET['male'])){    $strategy = new MaleUser();}else {    $strategy = new FemaleUser();}$page->setStrategy($strategy);$page->index();

六、观察者模式
1：观察者模式(Observer)，当一个对象状态发生变化时，依赖它的对象全部会收到通知，并自动更新。 
2：场景:一个事件发生后，要执行一连串更新操作。传统的编程方式，就是在事件的代码之后直接加入处理的逻辑。当更新的逻辑增多之后，代码会变得难以维护。这种方式是耦合的，侵入式的，增加新的逻辑需要修改事件的主体代码。 
3：观察者模式实现了低耦合，非侵入式的通知与更新机制。 

<?php/*** 观察者模式，通过警察、保安、强盗都关注的押运举例*//** * 抽象观察者,推模型 */interface IWatcher{    public function update($str);}/** * 具体的观察者:警察 */class Police implements IWatcher{    public function update($str)    {        var_dump("触发报警，警察快速到位, {$str}");    }}/** * 具体的观察者:保安 */class Security implements IWatcher{    public function update($str)    {        var_dump("强盗动手，保安贴身保护, {$str}");    }}/** * 具体的观察者:强盗 */class Thief implements IWatcher{    public function update($str)    {        var_dump("运输车有行动，强盗准备动手, {$str}");    }}/** * 抽象的被观察者，在其中声明方法（添加、移除观察者，通知观察者） */interface IWatched{    public function addWatcher($watcher);    public function removeWatcher($watcher);    public function notify();}class Transporter implements IWatched{    private $_waters = array();    private $str = null;    public function addWatcher($watcher)    {        $this->_waters[] = $watcher;    }     public function removeWatcher($watcher)     {         unset($this->_waters[$watcher]);     }     public function notify()     {         foreach ($this->_waters as $water) {             $water->update($this->str);         }     }    function triger(){        echo "Event触发(推模型)<br>";        $this->str = '触发时间点：'.date('Y-m-d H:i:s');    }}//测试$transporter = new Transporter();$police = new Police();$security = new Security();$thief = new Thief();$transporter->addWatcher($thief);$transporter->addWatcher($security);$transporter->addWatcher($police);$transporter->triger();$transporter->notify();////Event触发(推模型)//'运输车有行动，强盗准备动手, 触发时间点：2017-11-08 09:12:49'//'强盗动手，保安贴身保护, 触发时间点：2017-11-08 09:12:49'//'触发报警，警察快速到位, 触发时间点：2017-11-08 09:12:49'

<?php/*** 观察者模式，通过警察、保安、强盗都关注的押运举例*//** * 抽象观察者,拉模型 */interface IWatcher{    public function update($obj);//拉模型是把对象传入，由实际观察者自己主动获取}/** * 具体的观察者:警察 */class Police implements IWatcher{    public function update($obj)    {        var_dump("触发报警，警察快速到位, {$obj->getStr()}");    }}/** * 具体的观察者:保安 */class Security implements IWatcher{    public function update($obj)    {        var_dump("强盗动手，保安贴身保护, {$obj->getStr()}");    }}/** * 具体的观察者:强盗 */class Thief implements IWatcher{    public function update($obj)    {        var_dump("运输车有行动，强盗准备动手, {$obj->getStr()}");    }}/** * 抽象的被观察者，在其中声明方法（添加、移除观察者，通知观察者） */interface IWatched{    public function addWatcher($watcher);    public function removeWatcher($watcher);    public function notify();    public function getStr();}class Transporter implements IWatched{    private $_waters = array();    private $str = null;    public function addWatcher($watcher)    {        $this->_waters[] = $watcher;    }     public function removeWatcher($watcher)     {         unset($this->_waters[$watcher]);     }     public function notify()     {         foreach ($this->_waters as $water) {             $water->update($this);         }     }    function triger(){        echo "Event触发(拉模型)<br>";        $this->str = '时间点：'.date('Y-m-d H:i:s');    }    public function getStr(){        return $this->str;    }}//测试$transporter = new Transporter();$police = new Police();$security = new Security();$thief = new Thief();$transporter->addWatcher($thief);$transporter->addWatcher($security);$transporter->addWatcher($police);$transporter->triger();$transporter->notify();////Event触发(拉模型)//'运输车有行动，强盗准备动手, 触发时间点：2017-11-08 09:22:32'//'强盗动手，保安贴身保护, 触发时间点：2017-11-08 09:22:32'//'触发报警，警察快速到位, 触发时间点：2017-11-08 09:22:32'

七、原型模式


原型模式（对象克隆以避免创建对象时的消耗） 
1：与工厂模式类似，都是用来创建对象。 
2：与工厂模式的实现不同，原型模式是先创建好一个原型对象，然后通过clone原型对象来创建新的对象。这样就免去了类创建时重复的初始化操作。 
3：原型模式适用于大对象的创建，创建一个大对象需要很大的开销，如果每次new就会消耗很大，原型模式仅需要内存拷贝即可。

<?php/** * 原型模式 */class Canvas{    private $data;    function init($width = 20, $height = 10)    {        $data = array();        for($i = 0; $i < $height; $i++)        {            for($j = 0; $j < $width; $j++)            {                $data[$i][$j] = '*';            }        }        $this->data = $data;    }    function rect($x1, $y1, $x2, $y2)    {        foreach($this->data as $k1 => $line)        {            if ($x1 > $k1 or $x2 < $k1) continue;            foreach($line as $k2 => $char)            {                if ($y1>$k2 or $y2<$k2) continue;                $this->data[$k1][$k2] = '#';            }        }    }    function draw(){        foreach ($this->data as $line){            foreach ($line as $char){                echo $char;            }            echo "<br>;";        }    }    public $a;}//测试$c = new Canvas();$c->init();// $canvas1 = new Canvas();// $canvas1->init();$canvas1 = clone $c;//通过克隆，可以省去init()方法，这个方法循环两百次//去产生一个数组。当项目中需要产生很多的这样的对象时，就会new很多的对象，那样//是非常消耗性能的。$canvas1->rect(2, 2, 8, 8);$canvas1->draw();echo "-----------------------------------------<br>";// $canvas2 = new Canvas();// $canvas2->init();$canvas2 = clone $c;$canvas2->rect(1, 4, 8, 8);$canvas2->draw();

八、装饰器模式


1：装饰器模式，可以动态的添加修改类的功能 
2：一个类提供了一项功能，如果要在修改并添加额外的功能，传统的编程模式，需要写一个子类继承它，并重写实现类的方法 
3：使用装饰器模式，仅需要在运行时添加一个装饰器对象即可实现，可以实现最大额灵活性。

<?php/**组件对象接口 * Interface IComponent */interface IComponent{    function Display();}/**待装饰对象 * Class Person */class Person implements IComponent{    private $name;    function __construct($name)    {        $this->name=$name;    }    function Display()    {        echo "装扮的：{$this->name}<br/>";    }}/**所有装饰器父类 * Class Clothes */class Clothes implements IComponent{    protected $component;    function Decorate(IComponent $component)    {        $this->component=$component;    }    function Display()    {        if(!empty($this->component))        {            $this->component->Display();        }    }}//------------------------------具体装饰器----------------class PiXie extends Clothes{    function Display()    {        echo "皮鞋  ";        parent::Display();    }}class QiuXie extends Clothes{    function Display()    {        echo "球鞋  ";        parent::Display();    }}class Tshirt extends Clothes{    function Display()    {        echo "T恤  ";        parent::Display();    }}class Waitao extends Clothes{    function Display()    {        echo "外套  ";        parent::Display();    }}//------------------------装饰器模式测试代码------------------$Yaoming=new Person("姚明");$aTai=new Person("A泰斯特");$pixie=new PiXie();$waitao=new Waitao();$pixie->Decorate($Yaoming);$waitao->Decorate($pixie);$waitao->Display();echo "<hr/>";$qiuxie=new QiuXie();$tshirt=new Tshirt();$tshirt->Decorate($aTai);$qiuxie->Decorate($tshirt);$qiuxie->Display();/* * 外套 皮鞋 装扮的：姚明 * 球鞋 T恤 装扮的：A泰斯特*/