php 设计模式之工厂模式、单例模式、注册树模式
在软件工程中，创建型设计模式承担着对象创建的职责，尝试创建适合程序上下文的对象，对象创建设计模式的产生是由于软件工程设计的问题，具体说是向设计中增加复杂度，创建型设计模式解决了程序设计中对象创建的问题。PHP的设计模式有很多种，本文取最简单的三种模式: 工厂模式、单例模式和注册树模式进行简单的讲解。
工厂模式
用工厂方法或者类生成对象，而不是代码中直接使用 new 关键字
比如咱们要做一个连接数据库的操作，平时都是用mysql。那突然有一天mysql收费了，咋办？那我们就用Sqlite作来数据库。如果以传统的方式创建一个数据库连接类的话是需要使用关键字new MysqlDrive()把这个数据库实例化，一旦数据库变更成的话就需要把所有的new MysqlDrive()变更成new SqliteDrive() 这样替换比较麻烦，并且还容易出错。所以，下面的工厂模式可以很好的解决这一问题。
废话不多说，演示一遍就明白了
先看一下目录结构吧本文演示的全部是遵循PSR-4的编码规范，当然，是在vendor/目录下，如果没有请自己行执行命令composer dumpatuoload 如果您没有安装composer那就请看下面文章:
《集成 Composer 包依赖管理》
以下是我的目录结构:
自动忽略DependencyInjection 跟HttpFoundation目录，这是我计划下次写的东西，嘻嘻...
先看看主要文件的代码吧:
tests/这个目录是为了让咱们方便测试的目录，也就是单元测试目录
文件: tests/bootstrap.php
include_once __DIR__."/../../../composer/ClassLoader.php";
$loader = new \Composer\Autoload\ClassLoader();
$vendorDir = dirname(dirname(__FILE__));
$baseDir = dirname($vendorDir);
$classMaps = [
'Dudulu\\' => [$vendorDir."/src/"]
];
foreach ($classMaps as $namespace => $path) {
$loader->setPsr4($namespace, $path);
}
$loader->register(true);
咱们需要测试的驱动类MysqlDerive.php
文件: src/DesignPatterns\FactoryMode\DB\MysqlDrive.php
namespace Dudulu\DesignPatterns\FactoryMode;
use Dudulu\DesignPatterns\DB\MysqlDrive;
/**
* Class Factory
* @package Dudulu\DesignPatterns\FactoryMode
*/
class Factory
{
/**
* @return MysqlDrive
*/
public static function database()
{
return new MysqlDrive();
}
}
为了强制让每种驱动都要有一个连接方式，所以我们需要一个Interface。
文件: src/DesignPatterns/DB/Interfaces/DriveInterface.php
namespace Dudulu\DesignPatterns\DB\Interfaces;
/**
* Interface DriveInterface
* @package Dudulu\DesignPatterns\DB\Interfaces
*/
interface DriveInterface
{
/**
* @return mixed
*/
public function connection();
}
普通模式
先看一个普通demo，直接实例化MysqlDrive对象
include_once "../bootstrap.php";
use Dudulu\DesignPatterns\DB\MysqlDrive;
class FactoryTest extends PHPUnit_Framework_TestCase {
public function testConnection()
{
$db = new MysqlDrive();
$this->assertEquals(true, $db->connection());
}
}
进入src/tests/DesignPattens目录.
命令行执行: phpunit FactoryTest.php可以发现这样是好使的...
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。这样，如果您想要更改所创建的对象类型，只需更改该工厂即可。使用该工厂的所有代码会自动更改。
首先咱们先创建一个Factory.php作为工厂类，然后里边实现一个静态方法对相数据库驱动进行实例化。
文件: src/DesignPatterns/FactoryMode/Factory.php
namespace Dudulu\DesignPatterns\FactoryMode;
use Dudulu\DesignPatterns\DB\MysqlDrive;
/**
* Class Factory
* @package Dudulu\DesignPatterns\FactoryMode
*/
class Factory
{
/**
* @return MysqlDrive
*/
public static function database()
{
return new MysqlDrive();
}
}
创建完后，咱们回到单元测试文件FactoryTest.php
文件: tests/DesignPattens/FactoryTest.php
include_once "../bootstrap.php";
use Dudulu\DesignPatterns\FactoryMode\Factory;
class FactoryTest extends PHPUnit_Framework_TestCase {
public function testConnection()
{
$db = Factory::database();
$this->assertEquals(true, $db->connection());
}
}
再执行一下单元测试命令发现，也能返回成功，这样的话我们就能很方便的修改任何驱动了。如果我们从mysql换到sqlite了，那么，咱们主要的代码都不需要更变，只要在Factory.php把connection方法的边接方式修改完就好了，非常方便。
单例模式
使某个类的对象仅允许创建一个
某些应用程序资源是独占的，因为有且只有一个此类型的资源。比如，数据库的连接的独占。希望在应用程序中共享数据库连接，因为在保持连接打开或关闭时，它是一种开销，在获取单个页面的过程中更是如此。
比如咱们连接数据库时，如果不使用单例模式，多个地方都对数据类进行了实例化，那么这样会造能很多资源浪费，为了解决这问题，对于数据库类我们只需要实例化一次，后面再次调用它是如果已经实例化，那就直接返回。
来，我们拿一个类来玩一玩...
文件: src/DesignPatterns/SingletonMode/SingletonDB.php
我们创建这个类，然后将构造方法私有化，这样的话我们就无法使用new关键字对这个类进行实例化了。
namespace Dudulu\DesignPatterns\SingletonMode;
use Dudulu\DesignPatterns\DB\Interfaces\DriveInterface;
/**
* Class SingletonDB
* @package Dudulu\DesignPatterns\SingletonMode
*/
class SingletonDB implements DriveInterface
{
/**
* SingletonDB constructor.
*/
private function __construct()
{
}
/**
* @return bool
*/
public function connection()
{
return true;
}
}
那么我们要如何使用这个对象呢？我们需要一个受保护的成员和一个静态方法：
/**
* @var SingletonDB
*/
protected static $db;
/**
* @return SingletonDB
*/
public static function getInstance()
{
if (self::$db) {
return self::$db;
}
self::$db = new self();
return self::$db;
}
这个方法很好理解，简单意思就是如果当前属性已经被设置过了，那就不再进行实例化，而是直接返回，否则实例化当前对象并返回。
与测试上面的方法一样，测玩玩...
创建测试的文件: tests/DesignPattens/SingletonDBTest.php
include_once "../bootstrap.php";
use Dudulu\DesignPatterns\SingletonMode\SingletonDB;
/**
* Class SingletonDBTest
*/
class SingletonDBTest extends PHPUnit_Framework_TestCase
{
/**
* @return void
*/
public function testConnection()
{
$db = SingletonDB::getInstance();
$this->assertEquals(true, $db->connection());
}
}
执行命令: phpunit SingletonDBTest.php 发现也是可以执行成功的。
如果不信的话，你可以试试多执行几次SingletonDB::getInstance(); 然后在 getInstance() 方法体里做一个计数器，看看它实例化过几次。
注册树模式
主要用来解决全局共享和交换对象
这个也很好理解，因为我们在框架中经常用到。
注册树模式当然也叫注册模式，注册器模式。之所以我在这里矫情一下它的名称，是因为我感觉注册树这个名称更容易让人理解。注册树模式通过将对象实例注册到一棵全局的对象树上，需要的时候从对象树上采摘的模式设计方法。
咱们结合工厂模式及单例模式做一个小例子:
创建文件: src/DesignPatterns/RegisterMode/Register.php
namespace Dudulu\DesignPatterns\RegisterMode;
/**
* Class Register
* @package Dudulu\DesignPatterns\RegisterMode
*/
class Register
{
/**
* @var array
*/
protected static $classMaps = [];
/**
* @param $alias
* @param $class
* @return void
*/
public static function set($alias, $class )
{
self::$classMaps[$alias] = $class;
}
/**
* @param $alias
* @return mixed
*/
public static function get($alias )
{
return self::$classMaps[$alias];
}
}
然后创建一个单例模式的DB类DemoDB.php:
文件: src/DesignPatterns/DB/DemoDB.php
namespace Dudulu\DesignPatterns\DB;
use Dudulu\DesignPatterns\DB\Interfaces\DriveInterface;
class DemoDB implements DriveInterface
{
/**
* @var DemoDB
*/
protected static $db;
/**
* SingletonDB constructor.
*/
private function __construct()
{
}
/**
* @return DemoDB
*/
public static function getInstance()
{
if (self::$db) {
return self::$db;
}
self::$db = new self();
return self::$db;
}
/**
* @return bool
*/
public function connection()
{
return true;
}
}
再工厂模式文件上加入注册方式代码:
文件: src/DesignPatterns/FactoryMode/Factory.php
use Dudulu\DesignPatterns\RegisterMode\Register;
/**
* @return DemoDB
*/
public static function testDb()
{
$db = DemoDB::getInstance();
Register::set('DB', $db);
return $db;
}
最后咱们验证一下：
在tests/目录下创建RegisterTest.php文件
include_once "../bootstrap.php";
use Dudulu\DesignPatterns\RegisterMode\Register;
use Dudulu\DesignPatterns\DB\DemoDB;
/**
* Class RegisterTest
*/
class RegisterTest extends PHPUnit_Framework_TestCase
{
/**
* @return void
*/
public function testConnection()
{
Register::set('DB', DemoDB::getInstance());
$db = Register::get('DB');
$this->assertEquals(true, $db->connection());
}
}
OK 走一个phpunit RegisterTest.php
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