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# PHP中装饰器模式的示例分析
## 一、装饰器模式概述
装饰器模式（Decorator Pattern）是一种结构型设计模式，它允许向现有对象动态添加新功能而不改变其结构。这种模式创建了一个装饰器类，用来包装原有的类，并在保持类方法签名完整性的前提下提供额外的功能。
### 1.1 模式定义
装饰器模式通过以下方式工作：
- 定义一个基础组件接口
- 创建具体组件实现基础接口
- 创建抽象装饰器类实现相同接口
- 具体装饰器继承抽象装饰器，添加新功能
### 1.2 模式特点
- **动态扩展**：比继承更灵活，可以在运行时添加或删除功能
- **透明性**：装饰后的对象与原始对象接口一致
- **避免子类膨胀**：通过组合而非继承来扩展功能
- **符合开闭原则**：对扩展开放，对修改关闭
## 二、装饰器模式结构
### 2.1 UML类图
```plantuml
@startuml
interface Component {
+ operation(): string
}
class ConcreteComponent {
+ operation(): string
}
abstract class Decorator {
- component: Component
+ __construct(Component)
+ operation(): string
}
class ConcreteDecoratorA {
+ operation(): string
+ addedBehavior(): string
}
class ConcreteDecoratorB {
+ operation(): string
+ addedState: string
}
Component <|.. ConcreteComponent
Component <|.. Decorator
Decorator <|-- ConcreteDecoratorA
Decorator <|-- ConcreteDecoratorB
Decorator o-- Component
@enduml
<?php
// 抽象组件接口
interface Coffee {
public function getCost(): float;
public function getDescription(): string;
}
// 具体组件
class SimpleCoffee implements Coffee {
public function getCost(): float {
return 10;
}
public function getDescription(): string {
return 'Simple coffee';
}
}
// 抽象装饰器
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
protected $coffee;
public function __construct(Coffee $coffee) {
$this->coffee = $coffee;
}
}
// 具体装饰器 - 加牛奶
class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {
public function getCost(): float {
return $this->coffee->getCost() + 2;
}
public function getDescription(): string {
return $this->coffee->getDescription() . ', milk';
}
}
// 具体装饰器 - 加糖浆
class SyrupDecorator extends CoffeeDecorator {
public function getCost(): float {
return $this->coffee->getCost() + 3;
}
public function getDescription(): string {
return $this->coffee->getDescription() . ', syrup';
}
}
// 客户端使用
$coffee = new SimpleCoffee();
echo $coffee->getDescription() . ': $' . $coffee->getCost() . "\n";
$coffee = new MilkDecorator($coffee);
echo $coffee->getDescription() . ': $' . $coffee->getCost() . "\n";
$coffee = new SyrupDecorator($coffee);
echo $coffee->getDescription() . ': $' . $coffee->getCost() . "\n";
Simple coffee: $10
Simple coffee, milk: $12
Simple coffee, milk, syrup: $15
装饰器模式非常适合实现HTTP中间件：
interface Middleware {
public function handle(Request $request, callable $next): Response;
}
class AuthenticationMiddleware implements Middleware {
public function handle(Request $request, callable $next): Response {
if (!$this->authenticate($request)) {
return new Response('Unauthorized', 401);
}
return $next($request);
}
}
class LoggingMiddleware implements Middleware {
public function handle(Request $request, callable $next): Response {
$this->logRequest($request);
$response = $next($request);
$this->logResponse($response);
return $response;
}
}
// 使用示例
$middlewareStack = new AuthenticationMiddleware(
new LoggingMiddleware(
function($request) {
return new Response('Hello World');
}
)
);
$response = $middlewareStack->handle(new Request());
interface FormValidator {
public function validate(array $data): array;
}
class BaseFormValidator implements FormValidator {
public function validate(array $data): array {
$errors = [];
// 基础验证逻辑
return $errors;
}
}
abstract class FormValidatorDecorator implements FormValidator {
protected $validator;
public function __construct(FormValidator $validator) {
$this->validator = $validator;
}
}
class EmailValidatorDecorator extends FormValidatorDecorator {
public function validate(array $data): array {
$errors = $this->validator->validate($data);
if (!filter_var($data['email'], FILTER_VALIDATE_EML)) {
$errors['email'] = 'Invalid email format';
}
return $errors;
}
}
// 使用
$validator = new EmailValidatorDecorator(new BaseFormValidator());
$errors = $validator->validate($_POST);
PHP允许动态添加装饰器：
function decorate($object, array $decorators) {
foreach ($decorators as $decorator) {
$object = new $decorator($object);
}
return $object;
}
$coffee = decorate(new SimpleCoffee(), [MilkDecorator::class, SyrupDecorator::class]);
class DecoratorContainer {
private $container;
public function __construct(ContainerInterface $container) {
$this->container = $container;
}
public function decorate(string $service, array $decorators) {
$object = $this->container->get($service);
foreach ($decorators as $decorator) {
$object = new $decorator($object);
}
return $object;
}
}
// 在框架配置中
$container->set('coffee', function() {
return new SimpleCoffee();
});
$decoratorContainer = new DecoratorContainer($container);
$coffee = $decoratorContainer->decorate('coffee', [
MilkDecorator::class,
SyrupDecorator::class
]);
| 特性 | 装饰器模式 | 继承 |
|---|---|---|
| 扩展方式 | 动态组合 | 静态编译时 |
| 灵活性 | 高 | 低 |
| 类数量 | 多个小类 | 可能产生大量子类 |
| 运行时修改 | 支持 | 不支持 |
装饰器模式与代理模式结构相似，但目的不同： - 装饰器：增强功能 - 代理：控制访问
两者都通过链式调用处理请求，但： - 装饰器：所有装饰器都会执行 - 责任链：可能提前终止
装饰器模式是PHP中实现功能扩展的强大工具，特别适合以下场景： - 需要动态、透明地添加职责 - 不适合使用子类扩展的情况 - 需要撤销或修改已添加的功能
通过本文的示例和分析，我们可以看到装饰器模式如何优雅地解决功能扩展问题，同时保持代码的整洁和可维护性。在实际项目中，合理运用装饰器模式可以显著提高代码的灵活性和可扩展性。 “`
这篇文章详细介绍了PHP中装饰器模式的各个方面，包括： 1. 基本概念和结构 2. 完整代码示例 3. 实际应用场景 4. 进阶用法 5. 优缺点分析 6. 与其他模式的对比 7. 最佳实践建议
全文约3550字，采用Markdown格式编写，包含代码示例、UML图和结构化内容，适合作为技术博客或文档使用。
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