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PHP設計模式之工廠模式(Factory)入門與應用詳解

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本文實例講述了PHP設計模式之工廠模式(Factory)。分享給大家供大家參考,具體如下:

工廠模式的意思其實就是提供獲取某個對象實例的一個接口,同時使調用代碼避免確定實例化基類的步驟,實際上就是建立一個統(tǒng)一的類實例化的函數(shù)接口,完事統(tǒng)一調用,統(tǒng)一控制,它是PHP中常用的一種設計模式,一般會配合單例模式一起使用,來加載php類庫中的類。來看一個簡單的應用場景:

  1. 我們擁有一個Json類,String類,Xml類。
  2. 如果我們不使用工廠方式實例化這些類,則需要每一個類都需要new一遍,過程不可控,類多了,到處都是new的身影
  3. 引進工廠模式,通過工廠統(tǒng)一創(chuàng)建對象實例。

代碼如下:

?php
//工廠模式 提供獲取某個對象實例的一個接口,同時使調用代碼避免確定實例化基類的步驟
//字符串類
class String {
 public function write() {}
}
//Json類
class Json {
 public function getJsonData() {}
}
//xml類
class Xml {
 public function buildXml() {}
}
//工廠類
class Factory {
 public static function create($class) {
 return new $class;
 }
}
Factory::create("Json"); //獲取Json對象

我們現(xiàn)在應該對于工廠模式有了一個大概的理解了,咱們接下來可以從字面上來理解一下。

工廠么,它就是生產(chǎn)產(chǎn)品的地方,它有原料,設備和產(chǎn)品,那么在PHP中,我們可以理解為,這個工廠模式可以通過一個工廠類(設備),來調用自身的靜態(tài)方法(生產(chǎn)方式)來產(chǎn)生對象實例(產(chǎn)品),在上述實例中的Json類等,就相當于原料了。

理解了上面的一段話之后,我們就可以再深入的了解下這個工廠模式了。

我們來考慮以下場景,如果項目中,我們通過一個類創(chuàng)建對象,在快完成或者已經(jīng)完成,要擴展功能的時候,發(fā)現(xiàn)原來的類的類名不是很合適或者發(fā)現(xiàn)類需要添加構造函數(shù)參數(shù)才能實現(xiàn)功能擴展,在這種情況下,大家就可以感受到“高內聚低耦合”的博大精深,我們可以嘗試使用工廠模式解決這個問題。

還有就是最經(jīng)典的數(shù)據(jù)庫連接問題等等,都可以使用工廠模式來接覺問題,咱們也不廢話,來看一下網(wǎng)上一個比較經(jīng)典的案例:

interface Transport{
  public function go();
 
}
 
class Bus implements Transport{
  public function go(){
    echo "bus每一站都要停";
  }
}
 
class Car implements Transport{
  public function go(){
    echo "car跑的飛快";
  }
}
 
class Bike implements Transport{
  public function go(){
    echo "bike比較慢";
  }
}
 
class transFactory{
  public static function factory($transport)
  {
    
    switch ($transport) {
      case 'bus':
        return new Bus();
        break;
 
      case 'car':
        return new Car();
        break;
      case 'bike':
        return new Bike();
        break;
    }
  }
}
 
$transport=transFactory::factory('car');
$transport->go();

大家有了解過工廠模式應該都知道,工廠模式有三種,那就是一般工廠模式(靜態(tài)工廠模式),工廠模式,還有就是抽象工廠模式,咱這里并未把所有的案例全部介紹完畢,不過嘞,咱們可以跟著網(wǎng)上的一個案例,來簡單了解下工廠模式的三種變形的過程。

首先,我們來假設有個關于個人事務管理的項目,功能之一就是管理Appointment(預約)對象。我們的業(yè)務團隊和A公司建立了關系,目前需要使用一個叫做BloggsCal格式來和他們交流預約相關的數(shù)據(jù),但是業(yè)務部門提醒可能會有更多的數(shù)據(jù)格式,所以解碼器可能會有多種,我們呢,為了避免在邏輯代碼中使用過多的if else,可能就會需要使用工廠模式來將創(chuàng)造者和使用者分開。

那么,我們就需要兩個類,一個類AppEncoder用于定義一個解碼器,將A公司傳來的數(shù)據(jù)解碼;另外一個類CommsManager用于獲取該解碼器,就是調用AppEncoder類,用于與A公司進行通信。使用模式術語說,CommsManager就是創(chuàng)造者,AppEncoder就是產(chǎn)品(一個創(chuàng)造者、一個產(chǎn)品,將類的實例化和對象的使用分離開,這就是工廠模式的思想)。

咱們先來通過簡單工廠模式實現(xiàn)上述任務場景,如下:

//產(chǎn)品類
class BloggsApptEncoder {
  function encode()
  {
    return "Appointment data encoded in BloggsCal format\n";
  } 
}
 
//創(chuàng)造者類
class CommsManager {
  function static getBloggsApptEncoder()
  { 
    return new BloggsApptEncoder();
  } 
}

大概明白了奧,好啦,現(xiàn)在又有新任務了,業(yè)務部門告訴我們需要新增一種數(shù)據(jù)格式MegCal,來完成數(shù)據(jù)交流,那么我們就需要新增對應的解碼器類,然后直接在commsManager新增參數(shù)來標識需要實例化哪個解碼器,如下:

class CommsManager {
  const BLOGGS = 1;
  const MEGA = 2;
  private $mode;
 
  public function __construct( $mode )
  {
    $this->mode = $mode;
  } 
 
  function getApptEncoder()
  {
    switch($this->mode) {
      case (self::MEGA):
        return new MegaApptEncoder();
      default:
        return new BloggsApptEncoder();
    }  
  }
}

上述兩個案例綜合起來就是簡單工廠模式了,它符合現(xiàn)實中的情況,而且客戶端免除了直接創(chuàng)建產(chǎn)品對象的責任,而僅僅負責“消費”產(chǎn)品(正如暴發(fā)戶所為)。

接下來,我們從開閉原則上來分析下簡單工廠模式,當新增一種數(shù)據(jù)格式的時候,只要符合抽象產(chǎn)品格式,那么只要通知工廠類知道就可以被使用了(即創(chuàng)建一個新的解碼器類,繼承抽象解碼器ApptEncoder),那么對于產(chǎn)品部分來說,它是符合開閉原則的——對擴展開放、對修改關閉,但是對于工廠類不太理想,因為每增加一各格式,都要在工廠類中增加相應的商業(yè)邏輯和判斷邏輯,這顯自然是違背開閉原則的。

然而在實際應用中,很可能產(chǎn)品是一個多層次的樹狀結構,這時候由于簡單工廠模式中只有一個工廠類來對應這些產(chǎn)品,所以這可能會把我們的上帝累壞了,因此簡單工廠模式只適用于業(yè)務簡單的情況下或者具體產(chǎn)品很少增加的情況,而對于復雜的業(yè)務環(huán)境可能不太適應了,這個時候就應該由工廠方法模式來出場了。

又來新需求了,那就是每種格式的預約數(shù)據(jù)中,需要提供頁眉和頁腳來描述每次預約。

咱們先來用簡單工廠模式來實現(xiàn)上述功能,如下:

// 簡單工廠模式
class CommsManager {
  const BLOGGS = 1;
  const MEGA = 2;
  private = $mode;
 
  public function __construct( $mode )
  {
    $this->mode = $mode;
  }
 
  // 生成解碼器對應的頁眉
  public function getHeaderText() 
  {
    switch( $this->mode ) {
      case ( self::MEGA ):
        return "MegaCal header\n";
      default:
        return "BloggsCal header\n";
    }
  }
  
  // 生成解碼器
  public function getApptEncoder()
  {
    switch( $this->mode ) {
      case ( self::MEGA ):
        return new MegaApptEncoder();
      default:
        return new BloggsApptEncoder();;
    }  
  }
}

從上述代碼中,我們可以看到,相同的條件語句switch在不同的方法中出現(xiàn)了重復,而且如果添加新的數(shù)據(jù)格式,那么需要改動的類過多。所以需要對我們的結構進行修改,以求更容易擴展和維護。

我們可以使用創(chuàng)造者子類分別生成對應的產(chǎn)品,這樣添加新的數(shù)據(jù)格式時,只需要添加一個創(chuàng)造者子類即可,方便擴展和維護,這也就是比簡單工廠模式更復雜一點的工廠模式,如下:

// 工廠模式
abstract class CommsManager {
  abstract function getHeaderText();
  abstract function getApptEncoder();
  abstract function getFooterText();
}
 
class BloggsCommsManager extends CommsManager {
  function getHeaderText()
  {
    return "BloggsCal Header\n"; 
  }
 
  function getApptEncoder()
  {
    return new BloggsApptEncoder();
  }
 
  function getFooterText()
  {
    return "BloggsCal Footer\n";
  }
}
 
class MegaCommsManager extends CommsManager {
  function getHeaderText()
  {
    return "MegaCal Header\n"; 
  }
 
  function getApptEncoder()
  {
    return new MegaApptEncoder();
  }
 
  function getFooterText()
  {
    return "MegaCal Footer\n";
  }
}

在這個時候,如果有新的數(shù)據(jù)格式,只需要添加一個創(chuàng)造類的子類即可,例如此時想獲取MegaCal對應的解碼器直接通過MegaCommsManager::getApptEncoder()獲取即可。

完了么?我只能說,這個實例還沒有完事。

新需求又來了,那就是不僅需要和A公司交流預約數(shù)據(jù)(Appointment),還需要交流待辦事宜(Ttd)、聯(lián)系人(Contact)等數(shù)據(jù),同樣的這些數(shù)據(jù)交流的格式也是BloggsCal和MegaCal,這個時候,我們可以直接在對應解碼器的子類中添加處理事宜(TtD)和聯(lián)系人(Contact)的方法,如下:

// 抽象工廠模式
abstract class CommsManager {
  abstract function getHeaderText();
  abstract function getApptEncoder();
  abstract function getTtdEncoder();
  abstract function getContactEncoder();
  abstract function getFooterText();
}
 
class BloggsCommsManager extends CommsManager {
  function getHeaderText()
  {
    return "BloggsCal Header\n"; 
  }
 
  function getApptEncoder()
  {
    return new BloggsApptEncoder();
  }
 
  function getTtdEncoder()
  {
    return new BloggsTtdEncoder();
  }
 
  function getContactEncoder()
  {
    return new BloggsContactEncoder();
  }
 
  function getFooterText()
  {
    return "BloggsCal Footer\n";
  }
}
 
class MegaCommsManager extends CommsManager {
  function getHeaderText()
  {
    return "MegaCal Header\n"; 
  }
 
  function getApptEncoder()
  {
    return new MegaApptEncoder();
  }
 
  function getTtdEncoder()
  {
    return new MegaTtdEncoder();
  }
 
  function getContactEncoder()
  {
    return new MegaContactEncoder();
  }
 
  function getFooterText()
  {
    return "MegaCal Footer\n";
  }
}
 
//當然需要添加對應的TtdEncoder抽象類和ContactEncoder抽象類,以及他們的子類。

好啦,到這里就算是差不多結束了工廠模式的變形過程,我們可以來簡單歸納下這個變形過程中的核心,如下:

1.將系統(tǒng)和實現(xiàn)的細節(jié)分離開,我們可在示例中移除或者添加任意數(shù)目的編碼格式而不會影響系統(tǒng)。

2.對系統(tǒng)中功能相關的元素強制進行組合,因此,通過使用BloggsCommsManager,可以確定只使用與BloggsCal有關的類。

3.添加新產(chǎn)品時將會令人苦惱,因為不僅需要創(chuàng)建新產(chǎn)品的具體實現(xiàn),而且為了支持它,我們必須修改抽象創(chuàng)建者和它的每個具體實現(xiàn)。

當然,我們可以創(chuàng)建一個標志參數(shù)來決定返回什么對象的單一的make()方法,而不用給每個工廠創(chuàng)建獨立的方法,如下:

abstract class CommsManager {
  const APPT = 1;
  const TTD = 2;
  const CONTACT = 3;
 
  abstract function getHeaderText();
  abstract function make ( $flag_init );
  abstract function getFooterText();
}
 
class BloggsCommsManager extends CommsManager {
  function getHeaderText()
  {
    return "BloggsCal Header\n";
  }
 
  function make( $flag_init )
  {
    switch ($flag_init) {
      case self::APPT:
        return new BloggsApptEncoder();
      case self::TTD:
        return new BloggsTtdEncoder();
      case self::CONTACT:
        return new BloggsContactEncoder();
    }
  }
 
  function getFooterText()
  {
    return "BloggsCal Header\n";
  }
}

此時,如果還需要添加交流其它的數(shù)據(jù),此時只需在抽象創(chuàng)造者中添加一個新的flag_init標識,并在子創(chuàng)造者中的make方法中添加一個條件,相比來說比原先的更加容易擴展,只需修改少數(shù)地方即可。

最后,來簡單總結下:

簡單工廠:適用于生成數(shù)量少,功能簡單的產(chǎn)品(BloggApptEncoder和MegaApptEncoder)

工廠模式:適用于生成數(shù)量多,功能復雜的產(chǎn)品(多個產(chǎn)品樹[BloggCal,MegaCal]、單個產(chǎn)品族[apptEncoder]),相比簡單工廠來說:業(yè)務更復雜,功能更多,但是產(chǎn)品族還是單個。

抽象工廠:適用于生成多個產(chǎn)品族、多個產(chǎn)品樹的情景(產(chǎn)品族[appt,ttd,contact],產(chǎn)品樹[Bloggcal,megaCal])。相比于工廠模式,更容易擴展添加新的產(chǎn)品族

好啦,本次記錄就到這里了。

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希望本文所述對大家PHP程序設計有所幫助。

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