php 设计模式之工厂模式、单例模式、注册树模式

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

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:

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

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

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

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

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

返回OK,好棒好棒...☆〜（ゝ。∂）

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GitHub: https://github.com/icowan/dudulu

如果有时间，下次我再写些关于其他设计模式的文章...