PHP面向对象设计模式

雨点打透心脏的1/2处 2022-03-31 06:30 235阅读 0赞

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# PHP设计模式——概述 #

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：

![SouthEast][]

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：

![SouthEast 1][]

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：

![SouthEast 2][]

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：

![SouthEast 3][]

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][Link 1]，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。

![SouthEast 4][]

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：

![SouthEast 5][]

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：

![SouthEast 6][]

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。

![SouthEast 7][]

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][Link 2]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。

![SouthEast 8][]

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。

**\[php\]**  [view plain][]  [copy][view plain]  [print][view plain] [?][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE][![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  <?php  
2.  /\*\* 
3.   \* Created by PhpStorm. 
4.   \* User: Jiang 
5.   \* Date: 2015/4/9 
6.   \* Time: 21:48 
7.   \*/  
8.    
9.  /\*\*抽象产品角色 
10.  \* Interface IProduct   产品接口 
11.  \*/  
12. interface IProduct  
13. \{  
14.     /\*\*X轴旋转 
15.      \* @return mixed 
16.      \*/  
17.     function XRotate();  
18.   
19.     /\*\*Y轴旋转 
20.      \* @return mixed 
21.      \*/  
22.     function YRotate();  
23. \}  
24.   
25. /\*\*具体产品角色 
26.  \* Class XProduct        X轴旋转产品 
27.  \*/  
28. class XProduct implements IProduct  
29. \{  
30.     private $xMax=1;  
31.     private $yMax=1;  
32.   
33.     function \_\_construct($xMax,$yMax)  
34.     \{  
35.         $this->xMax=$xMax;  
36.         $this->yMax=1;  
37.     \}  
38.   
39.     function XRotate()  
40.     \{  
41.         echo "您好，我是X轴旋转产品，X轴转转转。。。。。。";  
42.     \}  
43.   
44.     function YRotate()  
45.     \{  
46.         echo "抱歉，我是X轴旋转产品，我没有Y轴。。。。。。";  
47.     \}  
48. \}  
49.   
50. /\*\*具体产品角色 
51.  \* Class YProduct        Y轴旋转产品 
52.  \*/  
53. class YProduct implements IProduct  
54. \{  
55.     private $xMax=1;  
56.     private $yMax=1;  
57.   
58.     function \_\_construct($xMax,$yMax)  
59.     \{  
60.         $this->xMax=1;  
61.         $this->yMax=$yMax;  
62.     \}  
63.   
64.     function XRotate()  
65.     \{  
66.         echo "抱歉，我是Y轴旋转产品，我没有X轴。。。。。。";  
67.     \}  
68.   
69.     function YRotate()  
70.     \{  
71.         echo "您好，我是Y轴旋转产品，Y轴转转转。。。。。。";  
72.     \}  
73. \}  
74.   
75. /\*\*具体产品角色 
76.  \* Class XYProduct        XY轴都可旋转产品 
77.  \*/  
78. class XYProduct implements IProduct  
79. \{  
80.     private $xMax=1;  
81.     private $yMax=1;  
82.   
83.     function \_\_construct($xMax,$yMax)  
84.     \{  
85.         $this->xMax=$xMax;  
86.         $this->yMax=$yMax;  
87.     \}  
88.   
89.     function XRotate()  
90.     \{  
91.         echo "您好，我是XY轴都可旋转产品，X轴转转转。。。。。。";  
92.     \}  
93.   
94.     function YRotate()  
95.     \{  
96.         echo "您好，我是XY轴都可旋转产品，Y轴转转转。。。。。。";  
97.     \}  
98. \}  
99.   
100. /\*\*工厂角色 
101.  \* Class ProductFactory 
102.  \*/  
103. class ProductFactory  
104. \{  
105.     static function GetInstance($xMax,$yMax)  
106.     \{  
107.         if($xMax>1 && $yMax===1)  
108.         \{  
109.             return new XProduct($xMax,$yMax);  
110.         \}  
111.         elseif($xMax===1 && $yMax>1)  
112.         \{  
113.             return new YProduct($xMax,$yMax);  
114.         \}  
115.         elseif($xMax>1 && $yMax>1)  
116.         \{  
117.             return new XYProduct($xMax,$yMax);  
118.         \}  
119.         else  
120.         \{  
121.             return null;  
122.         \}  
123.     \}  
124. \}

测试代码：

**\[php\]**  [view plain][]  [copy][view plain]  [print][view plain] [?][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE][![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  <?php  
2.  /\*\* 
3.   \* Created by PhpStorm. 
4.   \* User: Jiang 
5.   \* Date: 2015/4/9 
6.   \* Time: 21:54 
7.   \*/  
8.  require\_once "./SimpleFactory/SimpleFactory.php";  
9.    
10. header("Content-Type:text/html;charset=utf-8");  
11.   
12. $pro=array();  
13. $pro\[\]=ProductFactory::GetInstance(1,12);  
14. $pro\[\]=ProductFactory::GetInstance(12,1);  
15. $pro\[\]=ProductFactory::GetInstance(12,12);  
16. $pro\[\]=ProductFactory::GetInstance(0,12);  
17.   
18. foreach($pro as $v)  
19. \{  
20.     if($v)  
21.     \{  
22.         echo "<br/>";  
23.         $v->XRotate();  
24.         echo "<br/>";  
25.         $v->YRotate();  
26.     \}  
27.     else  
28.     \{  
29.         echo "非法产品！<br/>";  
30.     \}  
31.     echo "<hr/>";  
32. \}

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。

[Java]: http://lib.csdn.net/base/17
[SouthEast]: /images/20220331/e384f3d487394ef3993a98e92fb0123a.png
[SouthEast 1]: /images/20220331/5d3d792fae2641c8b74f5984d980a04e.png
[SouthEast 2]: /images/20220331/8a2dd1ae8bd84e319b8cc063da9de933.png
[SouthEast 3]: /images/20220331/b916d94d56b245bc87d0f2821af372a7.png
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/14
[SouthEast 4]: /images/20220331/8a662b71ba8e4d5c844122205b1d1d68.png
[SouthEast 5]: /images/20220331/9d211ddb9e28491fba496a4abfd98244.png
[SouthEast 6]: /images/20220331/7eabefcbff3646a8a0988f7ed7aaca52.png
[SouthEast 7]: /images/20220331/1cd4c751c0bc42b3bd5f77a5af7e53b5.png
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/16
[SouthEast 8]: /images/20220331/f5f7a989189f4d03a2580a496c9d251c.png
[view plain]: http://blog.csdn.net/jhq0113/article/details/44966925#
[CODE]: https://code.csdn.net/assets/CODE_ico.png
[CODE_CODE]: https://code.csdn.net/snippets/640067
[ico_fork.svg]: https://code.csdn.net/assets/ico_fork.svg
[ico_fork.svg 1]: https://code.csdn.net/snippets/640067/fork