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设计模式是软件开发中用于解决常见问题的可重用解决方案。它们提供了一种标准化的方法来解决特定类型的问题,从而使代码更易于理解、维护和扩展。在PHP中,设计模式的应用非常广泛,尤其是在构建大型、复杂的应用程序时。本文将详细介绍PHP中的八大设计模式,并通过代码示例展示它们的实现方式。
单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。这在需要控制资源访问或限制实例化次数时非常有用,例如数据库连接、日志记录器等。
class Singleton
{
private static $instance = null;
// 构造函数私有化,防止外部实例化
private function __construct()
{
}
// 克隆方法私有化,防止克隆
private function __clone()
{
}
// 获取唯一实例的方法
public static function getInstance()
{
if (self::$instance === null) {
self::$instance = new self();
}
return self::$instance;
}
public function doSomething()
{
echo "Doing something...\n";
}
}
// 使用单例模式
$instance = Singleton::getInstance();
$instance->doSomething();
工厂模式提供了一种创建对象的方式,而无需指定具体的类。它通过定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
interface Product
{
public function getName();
}
class ProductA implements Product
{
public function getName()
{
return "Product A";
}
}
class ProductB implements Product
{
public function getName()
{
return "Product B";
}
}
class ProductFactory
{
public static function createProduct($type)
{
switch ($type) {
case 'A':
return new ProductA();
case 'B':
return new ProductB();
default:
throw new Exception("Invalid product type");
}
}
}
// 使用工厂模式
$productA = ProductFactory::createProduct('A');
echo $productA->getName(); // 输出: Product A
$productB = ProductFactory::createProduct('B');
echo $productB->getName(); // 输出: Product B
抽象工厂模式提供了一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要指定具体的类。它允许客户端代码与具体类解耦。
interface AbstractFactory
{
public function createProductA();
public function createProductB();
}
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory
{
public function createProductA()
{
return new ProductA1();
}
public function createProductB()
{
return new ProductB1();
}
}
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory
{
public function createProductA()
{
return new ProductA2();
}
public function createProductB()
{
return new ProductB2();
}
}
interface ProductA
{
public function getName();
}
interface ProductB
{
public function getName();
}
class ProductA1 implements ProductA
{
public function getName()
{
return "Product A1";
}
}
class ProductA2 implements ProductA
{
public function getName()
{
return "Product A2";
}
}
class ProductB1 implements ProductB
{
public function getName()
{
return "Product B1";
}
}
class ProductB2 implements ProductB
{
public function getName()
{
return "Product B2";
}
}
// 使用抽象工厂模式
$factory1 = new ConcreteFactory1();
$productA1 = $factory1->createProductA();
echo $productA1->getName(); // 输出: Product A1
$factory2 = new ConcreteFactory2();
$productB2 = $factory2->createProductB();
echo $productB2->getName(); // 输出: Product B2
建造者模式将一个复杂对象的构建与其表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。它通常用于构建具有多个步骤的对象。
class Product
{
private $parts = [];
public function addPart($part)
{
$this->parts[] = $part;
}
public function show()
{
echo "Product parts: " . implode(', ', $this->parts) . "\n";
}
}
interface Builder
{
public function buildPartA();
public function buildPartB();
public function getResult();
}
class ConcreteBuilder implements Builder
{
private $product;
public function __construct()
{
$this->product = new Product();
}
public function buildPartA()
{
$this->product->addPart('Part A');
}
public function buildPartB()
{
$this->product->addPart('Part B');
}
public function getResult()
{
return $this->product;
}
}
class Director
{
private $builder;
public function __construct(Builder $builder)
{
$this->builder = $builder;
}
public function construct()
{
$this->builder->buildPartA();
$this->builder->buildPartB();
}
}
// 使用建造者模式
$builder = new ConcreteBuilder();
$director = new Director($builder);
$director->construct();
$product = $builder->getResult();
$product->show(); // 输出: Product parts: Part A, Part B
原型模式通过复制现有对象来创建新对象,而不是通过实例化类。它通常用于创建成本较高的对象,或者需要动态配置的对象。
abstract class Prototype
{
public $name;
public function __construct($name)
{
$this->name = $name;
}
abstract public function clone();
}
class ConcretePrototype extends Prototype
{
public function clone()
{
return clone $this;
}
}
// 使用原型模式
$prototype = new ConcretePrototype('Prototype 1');
$clone = $prototype->clone();
echo $clone->name; // 输出: Prototype 1
适配器模式将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口。它通常用于使不兼容的类能够一起工作。
class Adaptee
{
public function specificRequest()
{
return "Specific request";
}
}
interface Target
{
public function request();
}
class Adapter implements Target
{
private $adaptee;
public function __construct(Adaptee $adaptee)
{
$this->adaptee = $adaptee;
}
public function request()
{
return $this->adaptee->specificRequest();
}
}
// 使用适配器模式
$adaptee = new Adaptee();
$adapter = new Adapter($adaptee);
echo $adapter->request(); // 输出: Specific request
装饰器模式动态地给对象添加额外的职责,而不改变其结构。它通过创建一个装饰器类来包装原始类,从而扩展其功能。
interface Component
{
public function operation();
}
class ConcreteComponent implements Component
{
public function operation()
{
return "ConcreteComponent";
}
}
class Decorator implements Component
{
protected $component;
public function __construct(Component $component)
{
$this->component = $component;
}
public function operation()
{
return $this->component->operation();
}
}
class ConcreteDecoratorA extends Decorator
{
public function operation()
{
return "ConcreteDecoratorA(" . parent::operation() . ")";
}
}
class ConcreteDecoratorB extends Decorator
{
public function operation()
{
return "ConcreteDecoratorB(" . parent::operation() . ")";
}
}
// 使用装饰器模式
$component = new ConcreteComponent();
$decoratorA = new ConcreteDecoratorA($component);
$decoratorB = new ConcreteDecoratorB($decoratorA);
echo $decoratorB->operation(); // 输出: ConcreteDecoratorB(ConcreteDecoratorA(ConcreteComponent))
观察者模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。当主题对象发生变化时,所有依赖于它的观察者都会收到通知并自动更新。
interface Observer
{
public function update($message);
}
class ConcreteObserver implements Observer
{
private $name;
public function __construct($name)
{
$this->name = $name;
}
public function update($message)
{
echo $this->name . " received message: " . $message . "\n";
}
}
class Subject
{
private $observers = [];
public function attach(Observer $observer)
{
$this->observers[] = $observer;
}
public function detach(Observer $observer)
{
$this->observers = array_filter($this->observers, function ($obs) use ($observer) {
return $obs !== $observer;
});
}
public function notify($message)
{
foreach ($this->observers as $observer) {
$observer->update($message);
}
}
}
// 使用观察者模式
$subject = new Subject();
$observer1 = new ConcreteObserver('Observer 1');
$observer2 = new ConcreteObserver('Observer 2');
$subject->attach($observer1);
$subject->attach($observer2);
$subject->notify('Hello Observers!');
// 输出:
// Observer 1 received message: Hello Observers!
// Observer 2 received message: Hello Observers!
设计模式是软件开发中的重要工具,它们提供了一种标准化的方法来解决常见问题。在PHP中,设计模式的应用非常广泛,尤其是在构建大型、复杂的应用程序时。本文详细介绍了PHP中的八大设计模式,并通过代码示例展示了它们的实现方式。希望这些内容能够帮助您更好地理解和应用设计模式,从而编写出更高效、可维护的代码。
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