PHP实现的23种设计模式

最近利用空余时间,把《设计模式(可复用面向对象软件的基础)》这本书看了看,用 PHP 把23种设计模式重新实现了一遍。部分实现参考了DesignPatternsPHP上面的代码,虽然例子都很简单,但是也可以体现出来设计模式的思想。花费这么大时间和精力写一遍的目的,就是希望在使用的时候是够把所有的模式快速在脑海里回忆一遍,选择最佳的实现方式。

设计模式的思想在工程软件和框架这些复杂的面向对象的系统上体现的比较突出,工程软件例如 IDE 等,框架就有很多了,比如 PHP 的 Laravel,Yii等。框架一般都会有一个应用实例和 IOC 容器,这就是单例模式的体现;框架中的事件机制大都是通过观察者模式实现的;Laravel 中的 MiddleWare 和 Yii 中的 Filter 都可以看作是责任链模式的实现;Laravel中的 Facade类其实就是外观模式的实现等等。注意,框架中的AR(活动记录),DAO(数据访问对象),IOC(控制反转),Service Locator(服务定位器),MVC这些属于架构模式,不属于本文要讲的设计模式的范畴

定义

关于设计模式的定义,在比较了书上和维基百科的定义后,还是把百度百科上的原话拿过来用了,比较通俗易懂:

设计模式(Design pattern)代表了最佳的实践,通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

原则

  • 单一职责原则:一个类只负责一个功能领域中的相应职责,或者可以定义为:就一个类而言,应该只有一个引起它变化的原因。
  • 开闭原则:一个软件实体应当对扩展开放,对修改关闭。即软件实体应尽量在不修改原有代码的情况下进行扩展。
  • 里式替换原则:所有引用基类(父类)的地方必须能透明地使用其子类的对象。
  • 依赖倒置原则:抽象不应该依赖于细节,细节应当依赖于抽象。换言之,要针对接口编程,而不是针对实现编程。
  • 接口隔离原则:使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。
  • 迪米特法则:一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用。

设计模式就是实现了这些原则,从而达到了代码复用、增加可维护性的目的。

基本模式

Creational (创建型)

  • Abstract Factory (抽象工厂):提供一个创建一些类相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
  • Builder (生成器):将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建构建过程可以创建不同的表示。
  • Factory Method (工厂方法):定一个用于创建对象的接口,让子类决定将哪一个类实例化。使得类的实例化延迟到子类。
  • Prototype (原型):用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这个原型来创建新的对象。
  • Singleton (单例):保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。

Structural (结构型)

  • Adapter (适配器):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原有接口不兼容而不能在一起工作的类可以在一起工作。
  • Bridge (桥接):将抽象部分与实现部分分离,使它们都可以独立的变化。
  • Composite (组合):将对象组合成树形结构以表示“整体-部分”的层次结构。组合模式使得对单个对象和复合对象的使用具有一致性。
  • Decorator (装饰):动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言,装饰器模式比生成子类的方式更加灵活。
  • Facade (外观):为子系统的一组接口提供一个一致的界面,外观模式定义了一个高层接口,使得这一系统更加容易使用。
  • FlyWeight (享元):运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
  • Proxy (代理):为其他对象提供一个代理以控制对这个对象的访问。

Behavioral (行为型)

  • Chain of responsibility (责任链):为解除请求的发送者和接受者之间的耦合,而使多个对象都有机会处理这个请求。将这些请求连城一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有一个对象处理它。
  • Command (命令):将一个请求封装成一个对象,从而使你可用不同得请求对客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
  • Interpreter (解释器):给定一个语言,定义它的文法的一中表示,并一个一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
  • Iterator (迭代器):提供一个方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,而又不许暴露该对象的内部表示。
  • Mediator (中介):用一个中介对象来封装一些类的对象交互。中介者使各对象不需要显式地相互引用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变他们之间的交互。
  • Memento (备忘录):在不破坏封装性的前体系,捕获一个对象的内部状态,并在该请求之外保存这个状态。这样以后就可以将该对象恢复到保存的状态。
  • Observer (观察者):定义对象间的一种一对多的依赖关系,以便当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并自动刷新。
  • State (状态):允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。对象看起来似乎修改了它所属的类。
  • Strategy (策略):定义一系列的算法,把他们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。策略模式使得算法的变化可以独立于使用它们的客户端。
  • Template Method (模板方法):定一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义改算法的某些特定步骤。
  • Visitor (访问者):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变类的前提下定义作用于这些元素的操作。

关系图

design_pattern_internal_relationship

参考

百度百科
刘伟技术博客
设计模式(可复用面向对象软件的基础)

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