PHP设计模式,工厂模式单例模式

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了PHP设计模式,工厂模式单例模式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

转载歪麦博客https://www.awaimai.com/patterns


面向对象php5之后增加的功能,是PHP走向现代语言的一个标志。

在过程式设计时代,PHP以学习成本低、入门快的特点赢得很多WEB开发者的青睐,但同时也限制了PHP的发展。

借鉴Java和C++之后的PHP语言,在增加面向对象特性的同时,还保持着简便易懂的特点。

但是,如果只是使用了PHP的继承特性,并不是面向对象的设计,因为这并不能提高代码的重用性灵活性

 

不论是 PHP、Java还是C++编程语言,在编程的时候,我们所遇到的大部分问题,其实都已经被其他程序员一再的处理了。

设计模式提取了共同问题,定义了经过测试的解决方案,并描述了可能的结果。

也就是说,设计模式(Patterns)是一些可以在项目中重复使用的解决方案

但是,设计模式并非像组件那样,能被合并来构建系统的固定的解决方案,它们是解决一般性问题的通用方法

通俗来说,设计模式就是一些编程的套路,不是具体的攻防动作,是为设计更好系统设计的解决方案。

 

面向对象的原则是“组合优于继承”,因为组合可以以多种方式动态的处理任务。

虽然对象的组合会导致代码的可读性下降,但会让系统更加灵活,复用性更高

设计模式是很多前辈花费大量精力总结的经验,是经过检验的高效的一系列对象组合方式。

市面上的设计模式介绍大部分是Java语言,本文特地整理一份PHP版的设计模式


简单工厂模式

工厂模式,就是负责生成其他对象的类或方法。

1 类实现

比如,我们有一些类,它们都继承自交通工具类:

interface Vehicle{    
   public function drive(); }
class Car implements Vehicle{    
   public function drive()    {        echo '汽车靠四个轮子滚动行走。';    } }
class Ship implements Vehicle{    
   public function drive()    {        echo '轮船靠螺旋桨划水前进。';    } }
class Aircraft implements Vehicle{    
   public function drive()    {        echo '飞机靠螺旋桨和机翼的升力飞行。';    } }

再创建一个工厂类,专门用作类的创建,:

class VehicleFactory{    
public static function build($className = null)    { $className = ucfirst($className);
if ($className && class_exists($className)) {
return new $className(); }
return null; } }

工厂类用了一个静态方法来创建其他类,在客户端中就可以这样使用:

VehicleFactory::build('Car')->drive();
VehicleFactory::build('Ship')->drive();
VehicleFactory::build('Aircraft')->drive();

省去了每次都要new类的工作。


单例模式

单例模式,正如其名,允许我们创建一个而且只能创建一个对象的类。

这在整个系统的协同工作中非常有用,特别明确了只需一个类对象的时候。

那么,为什么要实现这么奇怪的类,只实例化一次?

在很多场景下会用到,如:配置类Session类Database类Cache类File类等等。

这些只需要实例化一次,就可以在应用全局中使用。

本文我们以数据库类为例。

1 问题

如果没有使用单例模式,会有什么样的问题?

如下是一个简单的数据库连接类,它没有使用单例模式。

class Database{    
public $db = null; public function __construct($config = array())    { $dsn = sprintf('mysql:host=%s;dbname=%s', $config['db_host'], $c onfig['db_name']);
$this->db = new PDO($dsn, $config['db_user'], $config['db_pass'         ]); } }

然后创建3个对象:

$config = array(    
'db_name' => 'test',
'db_host' => 'localhost',
'db_user' => 'root',
'db_pass' => 'root'
); $db1 = new Database($config); var_dump($db1); $db2 = new Database($config); var_dump($db2); $db3 = new Database($config); var_dump($db3);

这种情况下,每当我们创建一个这个类的实例,就会新增一个到数据库的连接。

开发者每在一个地方实例化一次这个类,就会在那里多一个数据库连接。

不知不觉中,开发者就犯了个错误,给数据库和服务器性能带来巨大的影响。

上面的代码输入如下:

object(Database)[1]  public 'db' => object(PDO)[2]
object(Database)[3] public 'db' => object(PDO)[4]
object(Database)[5] public 'db' => object(PDO)[6]

每个对象都分配一个新的资源ID,都是新的引用,它们占用3个的内存空间。

如果有100个对象创建,就会占用内存中100块不同的空间,而其余99块并非是必须的。

2 解决

开发者怎样使用基础框架,如何数据库连接,这很难控制。

如果在代码评审阶段再找出问题,又会浪费大量的人力物力。

要解决这样的问题,我们可以控制住基类,在源头上限制这个类,使其无法生成多个对象,如果已经生成过,直接返回

于是,我们的目标就是,控制数据库类,使其生成一次而且只能生成一次对象。

如下就是单例模式连接数据库代码:

class Database{    
// 声明$instance为私有静态类型,用于保存当前类实例化后的对象 private static $instance = null;
// 数据库连接句柄 private $db = null;
// 构造方法声明为私有方法,禁止外部程序使用new实例化,只能在内部new private function __construct($config = array())    { $dsn = sprintf('mysql:host=%s;dbname=%s', $config['db_host'], $c onfig['db_name']);
$this->db = new PDO($dsn, $config['db_user'], $config['db_pass'         ]); }
// 这是获取当前类对象的唯一方式 public static function getInstance($config = array())    {
// 检查对象是否已经存在,不存在则实例化后保存到$instance属性 if(self::$instance == null) {
self::$instance = new self($config); }
return self::$instance; }
// 获取数据库句柄方法 public function db()    {
return $this->db; }
// 声明成私有方法,禁止克隆对象 private function __clone(){}
// 声明成私有方法,禁止重建对象 private function __wakeup(){} }

再通过getInstance()方法使用类对象,

$config = array(    
'db_name' => 'test',
'db_host' => 'localhost',
'db_user' => 'root',
'db_pass' => 'root'
); $db1 = Database::getInstance($config); var_dump($db1); $db2 = Database::getInstance($config); var_dump($db2); $db3 = Database::getInstance($config); var_dump($db3);

输出信息如下:

object(Database)[1]  private 'db' => object(PDO)[2]
object(Database)[1] private 'db' => object(PDO)[2]
object(Database)[1] private 'db' => object(PDO)[2]

对比两个输出可以看出,单例模式中,不同对象获得的资源ID是一样的。

也就是说,虽然我们用getInstance()获取Database类对象3次,其实引用的是一个内存空间,PDO也只连接了数据库一次。

以上的例子是数据库连接类,要使用数据库,在应用这样获得连接句柄:

$db = database::getInstance($config)->db();

如果是其他类,则按需要修改数据库相关的代码,单例实现部分保留。

3 特点

单例模式的特点是4私1公一个私有静态属性,构造方法私有,克隆方法私有,重建方法私有,一个公共静态方法。

其他方法根据需要增加。

最基础的单例模式代码如下:

class Singleton{    
private static $instance = null;
public static function getInstance()    {
if(self::$instance == null) {
self::$instance = new self(); }
return self::$instance; }
private function __construct(){}
private function __clone(){}
private function __wakeup(){} }

$instance用以保存类的实例化,getInstance()方法提供给外部本类的实例化对象:

对应的UML图如下,

单例模式在应用请求的整个生命周期中都有效,这点类似全局变量,会降低程序的可测试性。

大部分情况下,也可以用依赖注入来代替单例模式,避免在应用中引入不必要的耦合。

所以,对于仅需生成一个对象的类,首先考虑用依赖注入方式,其次考虑用单例模式来实现。


以上是关于PHP设计模式,工厂模式单例模式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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