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PHP面向對象設計模式

本文轉載自   查看原文   2016-08-02 20:10   11424 

 

PHP設計模式——概述

 

 

常見的面向對象設計模式大約有23種，但是自從接觸PHP后，漸漸發現常見的設計模式好像少了很多，網絡上的資料也比較少，身邊的PHP同事們有的甚至沒有聽說過設計模式，這也有可能是PHP的發展所帶來的，因為PHP對面向對象支持的比較晚，好多PHP程序員還按照面向過程的思想寫代碼。於是，我決定把原來用C#寫的面向對象設計模式用PHP改寫。

      

        經常聽見其他程序員(Java、 C#)等說PHP是不是運行在瀏覽器端的腳本語言，其實我在接觸PHP之前也這樣認為過，后來發現PHP是用C語言開發出來的一種語言，C語言是真正意義 上跨平台的語言，這也注定PHP是跨平台的，PHP是可運行在Windows Server或Linux操作系統的服務器上的語言，它和Java以及C#一樣，代碼存儲並運行在服務器端，它將瀏覽器端可執行的HTML以及腳本發送給 瀏覽器執行，PHP相對Java和C#對於面向過程的封裝更多，減少部分數據類型的支持。


        PHP是面向對象的，PHP能夠得到這樣快速的發展，能夠被互聯網大企業所廣泛應用，證明PHP是經得住考驗的，隨着移動互聯網的不斷發展，PHP還會更廣闊的天地。

  

      什么是設計模式？

       設計模式（Design Pattern）是一套被反復使用、多數人知曉的、經過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。設計模式於己於他人於系統都是多贏的；設計模式使代碼編制真正工程化；設計模式是軟件工程的基石脈絡，如同大廈的結構一樣。     


        項目中合理的運用設計模式可以完美的解決很多問題，每種模式在現在中都有相應的原理來與之對應，每一個模式描述了一個在我們周圍不斷重復發生的問題，以及該問題的核心解決方案，這也是它能被廣泛應用的原因。


       設計模式的優點：

        1).復用解決方案: 設計模式本身就是對某一類問題的通用解決方案，是更高級別的復用，已經超出了代碼復用.
        2).確定通用術語:開發中的交流和協作都需要共同的詞匯其礎和對問題的共識. 當你有想表達卻又表達不清楚的設計思路，即使表達出來也會被同事誤解的時候，設計模式就顯出溝通的優勢了。
        3).代碼更易於修改與維護。因為設計模式都是久經考驗的解決方案,它們的結構都是經過長期的發展形成的，善於應對變化，設計模式本身也是對變化點的封裝。
        4).模式有助於提高思考層次。學習模式后,就算不用模式中的方法，也會更好的采取更好的策略去解決問題。



        在接下來的篇幅里會詳細介紹PHP面向對象設計模式，本系列博客以設計模式的原理為核心，列舉最簡單的例子，讓只要有一點面向對象基礎的讀者都能看明白。

 

 

PHP設計模式——六大原則


 

     一般認為遵從以下六大原則的代碼是易擴展可復用的代碼：

 

                           

 

     

 

     這六大原則任何面向對象的語言都應該遵守的，要想讓你的代碼易擴展高服用就盡量去滿足這六大原則吧，不一定嚴格按照某種設計模式，但是如果你的代碼符合這六大原則，那么你的代碼就是好代碼了，好的代碼不一定是嚴格按照設計模式寫的代碼。

 


 

         1.單一職責

 

        定義：不要存在多於一個導致類變更的原因。通俗的說，即一個類只負責一項職責。

 

         場景：類T負責兩個不同的職責：職責P1，職責P2。當由於職責P1需求發生改變而需要修改類T時，有可能會導致原本運行正常的職責P2功能發生故障，關系如下圖：

 

                                                                                            

 


 

        修改：遵循單一職責原則。分別建立兩個類T1、T2，使T1完成職責P1功能，T2完成職責P2功能。這樣，當修改類T1時，不會使職責P2發生故障風險；同理，當修改T2時，也不會使職責P1發生故障風險，結構如下圖：

 

                                           

 

      優點：

 

            1）、可以降低類的復雜度，一個類只負責一項職責，邏輯簡單；

 

             2）、提高類的可讀性，提高系統的可維護性；

 

             3）、變更引起的風險降低，變更是必然的。

    

    2.里氏代換原則

 

     定義：所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對象，也就是說子類可以擴展父類的功能，但不能改變父類原有的功能

 

     場景：有一功能P1，由類A完成。現需要將功能P1進行擴展，擴展后的功能為P，其中P由原有功能P1與新功能P2組成。新功能P由類A的子類B來完成，則子類B在完成新功能P2的同時，有可能會導致原有功能P1發生故障，如下圖：

 


 

                                       

 

        CountPriceByJKL類繼承於CountPrice類，CountPriceByJKL重寫了Count()方法，這樣可能影響到原來Count方法的功能。

 


 

        修改：當使用繼承時，遵循里氏替換原則。類B繼承類A時，除添加新的方法完成新增功能P2外，盡量不要重寫父類A的方法，也盡量不要重載父類A的方法。

 


 

        3.依賴倒置原則

 

        定義：高層模塊不應該依賴低層模塊，二者都應該依賴其抽象；抽象不應該依賴細節；細節應該依賴抽象。

 

        此處理解起來是最困難的，一般會在項目框架的搭建的時候用到，例如，業務邏輯層相對於數據層是高層模塊，因為業務邏輯層需要調用數據層去連接數據庫，但是要做到可擴展高復用，盡量不要讓業務邏輯層依賴數據層，可以在數據層抽象出一個接口，讓業務邏輯層依賴於這個抽象接口。

 

         場景：類A（高層模塊）直接依賴類B（低層模塊），假如要將類A改為依賴類C（低層模塊），則必須通過修改類A的代碼來達成。這種場景下，類A一般是高層模塊，負責復雜的業務邏輯；類B和類C是低層模塊，負責基本的原子操作；假如修改類A，會給程序帶來不必要的風險。

 

                                                             

 

          AutoSystem類直接依賴於HondaCar與FordCar兩個類，這樣就產生了一個高耦合，AutoSystem類想操控HondaCar或者FordCar必須直接創建相應對象。

 

         修改：將類A修改為依賴接口I，類B和類C各自實現接口I，類A通過接口I間接與類B或者類C發生聯系，則會大大降低修改類A的幾率，如下圖：

 

                          

 

           經過此番修改，Honda與Ford實現ICar接口，提供了Run、Stop以及Turn功能方法，AutoSystem依賴ICar接口，這樣迫使AutoSystem依賴抽象接口，這就使得AutoSystem類能夠應對更多的需求變化。

 


 

          優點：

 

                1）、低層模塊盡量都要有抽象類或接口，或者兩者都有。

 

                 2）、變量的聲明類型盡量是抽象類或接口。

 

                 3）、使用繼承時遵循里氏替換原則。



 

           4.接口隔離原則

 

           定義：客戶端不應該依賴它不需要的接口；一個類對另一個類的依賴應該建立在最小的接口上。

 


 

           場景：類A通過接口I依賴類B，類C通過接口I依賴類D，如果接口I對於類A和類B來說不是最小接口，則類B和類D必須去實現他們不需要的方法，如下圖：

 


 


 

　　　　　　　　

 

　　　修改：將臃腫的接口I拆分為獨立的幾個接口，類A和類C分別與他們需要的接口建立依賴關系。也就是采用接口隔離原則。

 


 

　　　　　　　　

 

　　　注意：

 

 

 

　　　　　1）、接口盡量小，但是要有限度。對接口進行細化可以提高程序設計靈活性   是不掙的事實，但是如果過小，則會造成接口數量過多，使設計復雜化。所以一定要適度。

 

   　　　　 2）、為依賴接口的類定制服務，只暴露給調用的類它需要的方法，它不需要的方法則隱藏起來。只有專注地為一個模塊提供定制服務，才能建立最小的依賴關系。

   　　　　3）、提高內聚，減少對外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。


 

　　  ５.迪米特法則（最少知道原則）

 

　　定義：一個對象應該對其他對象保持最少的了解。

 

　　場景：類與類之間的關系越密切，耦合度越大，當一個類發生改變時，對另一個類的影響也越大。

 

　　簡單的理解就是高內聚，一個類盡量減少對其他對象的依賴，並且這個類的方法和屬性能用私有的就盡量私有化。

 


 

　　注意：

 

            1）、只與直接的朋友通信，不要和陌生人說話。

 

            2）、過分的使用該原則，將導致系統復雜度變大。所以在采用迪米特法則時要反復權衡，既做到結構清晰，又要高內聚低耦合。

 


 

        6.開閉原則

 

        定義：一個軟件實體如類、模塊和函數應該對擴展開放，對修改關閉。

 

        場景：在軟件的生命周期內，因為變化、升級和維護等原因需要對軟件原有代碼進行修改時，可能會給舊代碼中引入錯誤，也可能會使我們不得不對整個功能進行重構，並且需要原有代碼經過重新測試。

 

       建議：當軟件需求變化時，盡量通過擴展軟件實體的行為來實現變化，而不是通過修改已有的代碼來實現變化。

 

 

 

PHP設計模式——簡單工廠

前面兩節內容介紹了什么是設計模式以及六大原則，相信看完前兩節內容大家對設計模式已經有了初步的認識，接下來說一下設計模式的分類。


        一般將面向對象設計模式分為三類：創建型、結構型、行為型三種。


        創建型：創建對象時，不再由我們直接實例化對象；而是根據特定場景，由程序來確定創建對象的方式，從而保證更大的性能、更好的架構優勢。創建型模式主要有簡單工廠模式（並不是23種設計模式之一）、工廠方法、抽象工廠模式、單例模式、生成器模式、原型模式。


       結構型：用於幫助將多個對象組織成更大的結構。結構型模式主要有適配器模式、橋接模式、組合器模式、裝飾器模式、門面模式、亨元模式和代理模式。


       行為型：用於幫助系統間各對象的通信，以及如何控制復雜系統中流程。行為型模式主要有命令模式、解釋器模式、迭代器模式、中介者模式、備忘錄模式、觀察者模式、狀態模式、策略模式、模板模式、訪問者模式和職責鏈模式。

          

       今天主要介紹創建型的第一種簡單工廠模式。

       注意：在閱讀本系列博客的時候一定要有閱讀UML類圖、面向對象PHP編程基礎。


      

       簡單工廠模式不屬於23種常用面向對象設計模式之一。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創建出哪一種產品類的實例。簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式，可以理解為是不同工廠模式的一個特殊實現。其實質是由一個工廠類根據傳入的參數，動態決定應該創建哪一個產品類（這些產品類繼承自一個父類或接口）的實例。


                                    

       角色及職責：  

       工廠（SimpleFactory）角色：簡單工廠模式的核心，它負責實現創建所有實例的內部邏輯。工廠類可以被外界直接調用，創建所需的產品對象。

       抽象產品（IProduct）角色：簡單工廠模式所創建的所有對象的父類，它負責描述所有實例所共有的公共接口。

       具體產品（Concrete Product）角色：是簡單工廠模式的創建目標，所有創建的對象都是充當這個角色的某個具體類的實例。

      需求：根據提供相應的屬性值由簡單工廠創建具有相應特性的產品對象。

      現根據以上UML類圖編寫如下PHP代碼。

     

[php] view plain copy print?在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. <?php  
  2. /** 
  3.  * Created by PhpStorm. 
  4.  * User: Jiang 
  5.  * Date: 2015/4/9 
  6.  * Time: 21:48 
  7.  */  
  8.   
  9. /**抽象產品角色 
  10.  * Interface IProduct   產品接口 
  11.  */  
  12. interface IProduct  
  13. {  
  14.     /**X軸旋轉 
  15.      * @return mixed 
  16.      */  
  17.     function XRotate();  
  18.   
  19.     /**Y軸旋轉 
  20.      * @return mixed 
  21.      */  
  22.     function YRotate();  
  23. }  
  24.   
  25. /**具體產品角色 
  26.  * Class XProduct        X軸旋轉產品 
  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軸旋轉產品，X軸轉轉轉。。。。。。";  
  42.     }  
  43.   
  44.     function YRotate()  
  45.     {  
  46.         echo "抱歉，我是X軸旋轉產品，我沒有Y軸。。。。。。";  
  47.     }  
  48. }  
  49.   
  50. /**具體產品角色 
  51.  * Class YProduct        Y軸旋轉產品 
  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軸旋轉產品，我沒有X軸。。。。。。";  
  67.     }  
  68.   
  69.     function YRotate()  
  70.     {  
  71.         echo "您好，我是Y軸旋轉產品，Y軸轉轉轉。。。。。。";  
  72.     }  
  73. }  
  74.   
  75. /**具體產品角色 
  76.  * Class XYProduct        XY軸都可旋轉產品 
  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軸都可旋轉產品，X軸轉轉轉。。。。。。";  
  92.     }  
  93.   
  94.     function YRotate()  
  95.     {  
  96.         echo "您好，我是XY軸都可旋轉產品，Y軸轉轉轉。。。。。。";  
  97.     }  
  98. }  
  99.   
  100. /**工廠角色 
  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. }  


         測試代碼：

[php] view plain copy print?在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  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 "非法產品！<br/>";  
  30.     }  
  31.     echo "<hr/>";  
  32. }  


      用瀏覽器訪問測試代碼，我們可以發現創建的對象依次是YProduct,XProduct,XYProduct,null。簡單工廠的核心代碼在於工廠 (ProductFactory)這個角色，這里根據傳入的xMax與yMax值去創建不同的對象，這便是簡單工廠的實質，而且我們在測試調用客戶端根本 不知道具體的產品類是什么樣，這樣就做到了調用與創建的分離。


       簡單工廠的優點：讓對象的調用者和對象創建過程分離，當對象調用者需要對象時，直接向工廠請求即可。從而避免了對象的調用者與對象的實現類以硬編碼方式耦合，以提高系統的可維護性、可擴展性。

       簡單工廠的缺點：當產品修改時，工廠類也要做相應的修改，比如要增加一種操作類，如求M數的N次方，就得改case,修改原有類，違背了開放-封閉原則。


          更多詳情敬請關注我的視頻課程：

 

 


 


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