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PHP设计模式笔记：使用PHP实现合成模式

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PHP设计模式笔记：使用PHP实现合成模式

【意图】
将对象组合成树形结构以表示”部分-整体”的层次结构。Composite使用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
Composite变化的是一个对象的结构和组成

【合成模式中主要角色】
抽象组件(Component)角色：抽象角色，给参加组合的对象规定一个接口。在适当的情况下，实现所有类共有接口的缺省行为。声明一个接口用于访问和管理Component的子组件
树叶组件(Leaf)角色：在组合中表示叶节点对象，叶节点没有子节点。在组合中定义图元对象的行为。
树枝组件(Composite)角色：存储子部件。定义有子部件的那些部件的行为。在Component接口中实现与子部件有关的操作。
客户端(Client)：通过Component接口操纵组合部件的对象

【合成模式的优点和缺点】
Composite模式的优点
1、简化客户代码
2、使得更容易增加新类型的组件

Composite模式的缺点：使你的设计变得更加一般化，容易增加组件也会产生一些问题，那就是很难限制组合中的组件

【合成模式适用场景】
1、你想表示对象的部分-整体层次结构
2、你希望用户忽略组合对象和单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。

【合成模式与其它模式】
装饰器模式：Decorator模式经常与Composite模式一起使用。当装饰与合成一起使用时，它们通常有一个公共的父类。因此装饰必须支持具有add,remove和getChild操作的Component接口
享元模式：Flyweight模式让你共享组件，但不再引用他们的父部件
迭代器模式：Itertor可用来遍历Composite
访问者模式：Visitor将本来应该分布在Composite和Leaf类中的操作和行为局部化。

【安全式的合成模式】
在Composite类里面声明所有的用来管理子类对象的方法。这样的做法是安全的。因为树叶类型的对象根本就没有管理子类的方法，因此，如果客户端对树叶类对象使用这些方法时，程序会在编译时期出错。编译通不过，就不会出现运行时期错误
这样的缺点是不够透明，因为树叶类和合成类将具有不同的接口。

【安全式的合成模式结构图】

安全式的合成模式

安全式的合成模式


【安全式的合成模式PHP示例】

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<?php
 
/**
 * 安全的合成模式的PHP实现 2010-08-10 sz
 * @author 胖子 phppan.p#gmail.com  http://www.phppan.com                                        
 * 哥学社成员（http://www.blog-brother.com/）
 * @package design pattern
 */
 
 
/**
 * 抽象组件角色
 */
interface Component {
 
    /**
     * 返回自己的实例
     */
    public function getComposite();
 
    /**
     * 示例方法
     */
    public function operation();
}
 
/**
 * 树枝组件角色
 */
class Composite implements Component {
    private $_composites;
 
    public function __construct() {
        $this->_composites = array();
    }
 
    public function getComposite() {
        return $this;
    }
 
    /**
     * 示例方法，调用各个子对象的operation方法
     */
    public function operation() {
        echo 'Composite operation begin:<br />';
        foreach ($this->_composites as $composite) {
            $composite->operation();
        }
        echo 'Composite operation end:<br /><br />';
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 添加一个子对象
     * @param Component $component  子对象
     */
    public function add(Component $component) {
        $this->_composites[] = $component;
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 删除一个子对象
     * @param Component $component  子对象
     * @return boolean  删除是否成功
     */
    public function remove(Component $component) {
        foreach ($this->_composites as $key => $row) {
            if ($component == $row) {
                unset($this->_composites[$key]);
                return TRUE;
            }
        }
 
        return FALSE;
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 返回所有的子对象
     */
    public function getChild() {
       return $this->_composites;
    }
 
}
 
class Leaf implements Component {
    private $_name;
 
    public function __construct($name) {
        $this->_name = $name;
    }
 
    public function operation() {
        echo 'Leaf operation ', $this->_name, '<br />';
    }
 
    public function getComposite() {
        return null;
    }
}
 
 
/**
 * 客户端
 */
class Client {
 
    /**
     * Main program.
     */
    public static function main() {
        $leaf1 = new Leaf('first');
        $leaf2 = new Leaf('second');
 
        $composite = new Composite();
        $composite->add($leaf1);
        $composite->add($leaf2);
        $composite->operation();
 
        $composite->remove($leaf2);
        $composite->operation();
    }
 
}
 
Client::main();
?>

【透明式的合成模式】
在Composite类里面声明所有的用来管理子类对象的方法。这样做的是好处是所有的组件类都有相同的接口。在客户端看来，树叶类和合成类对象的区别起码在接口层次上消失了，客户端可以同等的对待所有的对象。这就是透明形式的合成模式
缺点就是不够安全，因为树叶类对象和合成类对象在本质上是有区别的。树叶类对象不可能有下一个层次的对象，因此调用其添加或删除方法就没有意义了，这在编译期间是不会出错的，而只会在运行时期才会出错。

【透明式的合成模式结构图】

透明式的合成模式

透明式的合成模式

【透明式的合成模式PHP示例】

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<?php
 
/**
 * 透明的合成模式的PHP实现 2010-08-10 sz
 * @author 胖子 phppan.p#gmail.com  http://www.phppan.com                                               
 * 哥学社成员（http://www.blog-brother.com/）
 * @package design pattern
 */
 
 
/**
 * 抽象组件角色
 */
interface Component {
 
    /**
     * 返回自己的实例
     */
    public function getComposite();
 
    /**
     * 示例方法
     */
    public function operation();
 
      /**
     * 聚集管理方法 添加一个子对象
     * @param Component $component  子对象
     */
    public function add(Component $component);
 
    /**
     * 聚集管理方法 删除一个子对象
     * @param Component $component  子对象
     * @return boolean  删除是否成功
     */
    public function remove(Component $component);
 
    /**
     * 聚集管理方法 返回所有的子对象
     */
    public function getChild();
 
}
 
/**
 * 树枝组件角色
 */
class Composite implements Component {
    private $_composites;
 
    public function __construct() {
        $this->_composites = array();
    }
 
    public function getComposite() {
        return $this;
    }
 
    /**
     * 示例方法，调用各个子对象的operation方法
     */
    public function operation() {
        echo 'Composite operation begin:<br />';
        foreach ($this->_composites as $composite) {
            $composite->operation();
        }
        echo 'Composite operation end:<br /><br />';
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 添加一个子对象
     * @param Component $component  子对象
     */
    public function add(Component $component) {
        $this->_composites[] = $component;
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 删除一个子对象
     * @param Component $component  子对象
     * @return boolean  删除是否成功
     */
    public function remove(Component $component) {
        foreach ($this->_composites as $key => $row) {
            if ($component == $row) {
                unset($this->_composites[$key]);
                return TRUE;
            }
        }
 
        return FALSE;
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 返回所有的子对象
     */
    public function getChild() {
       return $this->_composites;
    }
 
}
 
class Leaf implements Component {
    private $_name;
 
    public function __construct($name) {
        $this->_name = $name;
    }
 
    public function operation() {
        echo 'Leaf operation ', $this->_name, '<br />';
    }
 
    public function getComposite() {
        return null;
    }
 
      /**
     * 聚集管理方法 添加一个子对象,此处没有具体实现，仅返回一个FALSE
     * @param Component $component  子对象
     */
    public function add(Component $component) {
        return FALSE;
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 删除一个子对象
     * @param Component $component  子对象
     * @return boolean  此处没有具体实现，仅返回一个FALSE
     */
    public function remove(Component $component) {
        return FALSE;
    }
 
    /**
     * 聚集管理方法 返回所有的子对象 此处没有具体实现，返回null
     */
    public function getChild() {
       return null;
    }
 
}
 
 
/**
 * 客户端
 */
class Client {
 
    /**
     * Main program.
     */
    public static function main() {
        $leaf1 = new Leaf('first');
        $leaf2 = new Leaf('second');
 
        $composite = new Composite();
        $composite->add($leaf1);
        $composite->add($leaf2);
        $composite->operation();
 
        $composite->remove($leaf2);
        $composite->operation();
 
    }
 
}
 
Client::main();
?>

可以看到透明式合成模式的Leaf有各聚集管理方法的平庸实现

PHP设计模式笔记：使用PHP实现享元模式

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PHP设计模式笔记：使用PHP实现享元模式

【意图】
运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象
享元模式变化的是对象的存储开销

【享元模式结构图】

享元模式

享元模式

【享元模式中主要角色】
抽象享元(Flyweight)角色：此角色是所有的具体享元类的超类，为这些类规定出需要实现的公共接口。那些需要外蕴状态的操作可以通过调用商业以参数形式传入
具体享元(ConcreteFlyweight)角色：实现Flyweight接口，并为内部状态（如果有的话）拉回存储空间。ConcreteFlyweight对象必须是可共享的。它所存储的状态必须是内部的
不共享的具体享元（UnsharedConcreteFlyweight）角色：并非所有的Flyweight子类都需要被共享。Flyweigth使共享成为可能，但它并不强制共享。
享元工厂(FlyweightFactory)角色：负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可能被系统适当地共享
客户端(Client)角色：本角色需要维护一个对所有享元对象的引用。本角色需要自行存储所有享元对象的外部状态

【享元模式的优点和缺点】
享元模式的优点：Flyweight模式可以大幅度地降低内存中对象的数量。

享元模式的缺点：
1、Flyweight模式使得系统更加复杂
2、Flyweigth模式将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长

【享元模式适用场景】
当以下情况都成立时使用Flyweight模式：
1、一个应用程序使用了大量的对象
2、完全由于使用大量的对象，造成很大的存储开销
3、对象的大多数状态都可变为外部状态
4、如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象
5、应用程序不依赖于对象标识。

【享元模式与其它模式】
单例模式(Singleton)：客户端要引用享元对象，是通过工厂对象创建或者获得的，客户端每次引用一个享元对象，都是可以通过同一个工厂对象来引用所需要的享元对象。因此，可以将享元工厂设计成单例模式，这样就可以保证客户端只引用一个工厂实例。因为所有的享元对象都是由一个工厂对象统一管理的，所以在客户端没有必要引用多个工厂对象。不管是单纯享元模式还是复合享元模式中的享元工厂角色，都可以设计成为单例模式，对于结果是不会有任何影响的。
Composite模式：复合享元模式实际上是单纯享元模式与合成模式的组合。单纯享元对象可以作为树叶对象来讲，是可以共享的，而复合享元对象可以作为树枝对象，因此在复合享元角色中可以添加聚集管理方法。

【享元模式PHP示例】

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<?php
 
/**
 * 享元模式的PHP简单实现 2010-08-03 sz
 * @author 胖子 phppan.p#gmail.com  http://www.phppan.com
 * 哥学社成员（http://www.blog-brother.com/）
 * @package design pattern
 */
 
/**
 * 抽象享元角色
 */
abstract class Flyweight {
 
    /**
     * 示意性方法
     * @param string $state 外部状态
     */
    abstract public function operation($state);
}
 
/**
 * 具体享元角色
 */
class ConcreteFlyweight extends Flyweight {
 
    private $_intrinsicState = null;
 
    /**
     * 构造方法
     * @param string $state  内部状态
     */
    public function __construct($state) {
        $this->_intrinsicState = $state;
    }
 
    public function operation($state) {
        echo 'ConcreteFlyweight operation, Intrinsic State = ' . $this->_intrinsicState
        . ' Extrinsic State = ' . $state . '<br />';
    }
 
}
 
/**
 * 不共享的具体享元，客户端直接调用
 */
class UnsharedConcreteFlyweight extends Flyweight {
 
    private $_intrinsicState = null;
 
    /**
     * 构造方法
     * @param string $state  内部状态
     */
    public function __construct($state) {
        $this->_intrinsicState = $state;
    }
 
    public function operation($state) {
        echo 'UnsharedConcreteFlyweight operation, Intrinsic State = ' . $this->_intrinsicState
        . ' Extrinsic State = ' . $state . '<br />';
    }
 
}
 
/**
 * 享元工厂角色
 */
class FlyweightFactory {
 
    private $_flyweights;
 
    public function __construct() {
        $this->_flyweights = array();
    }
 
    public function getFlyweigth($state) {
        if (isset($this->_flyweights[$state])) {
            return $this->_flyweights[$state];
        } else {
            return $this->_flyweights[$state] = new ConcreteFlyweight($state);
        }
    }
 
}
 
/**
 * 客户端
 */
class Client {
 
    /**
     * Main program.
     */
    public static function main() {
        $flyweightFactory = new FlyweightFactory();
        $flyweight = $flyweightFactory->getFlyweigth('state A');
        $flyweight->operation('other state A');
 
        $flyweight = $flyweightFactory->getFlyweigth('state B');
        $flyweight->operation('other state B');
 
        /* 不共享的对象，单独调用 */
        $uflyweight = new UnsharedConcreteFlyweight('state A');
        $uflyweight->operation('other state A');
    }
 
}
 
Client::main();
?>

【复合享元模式】
复合享元模式对象是由一些单纯享元使用合成模式加以复合而成
复合享元角色所代表的对象是不可以共享的，但是一个复合享元对象可以分解成为多个本身是单纯享元对象的组合。

【复合享元模式PHP示例】

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<?php
 
/**
 * 复合享元模式的PHP简单实现 2010-08-03 sz
 * 《Java与模式》中的示意性源码的PHP修改版本
 * @author 胖子 phppan.p#gmail.com  http://www.phppan.com
 * 哥学社成员（http://www.blog-brother.com/）
 * @package design pattern
 */
 
/**
 * 抽象享元角色
 */
abstract class Flyweight {
 
    /**
     * 示意性方法
     * @param string $state 外部状态
     */
    abstract public function operation($state);
}
 
/**
 * 具体享元角色
 */
class ConcreteFlyweight extends Flyweight {
 
    private $_intrinsicState = null;
 
    /**
     * 构造方法
     * @param string $state  内部状态
     */
    public function __construct($state) {
        $this->_intrinsicState = $state;
    }
 
    public function operation($state) {
        echo 'ConcreteFlyweight operation, Intrinsic State = ' . $this->_intrinsicState
        . ' Extrinsic State = ' . $state . '<br />';
    }
 
}
 
/**
 * 不共享的具体享元，客户端直接调用
 */
class UnsharedConcreteFlyweight extends Flyweight {
 
    private $_flyweights;
 
    /**
     * 构造方法
     * @param string $state  内部状态
     */
    public function __construct() {
        $this->_flyweights = array();
    }
 
    public function operation($state) {
        foreach ($this->_flyweights as $flyweight) {
            $flyweight->operation($state);
        }
    }
 
    public function add($state, Flyweight $flyweight) {
        $this->_flyweights[$state] = $flyweight;
    }
 
}
 
/**
 * 享元工厂角色
 */
class FlyweightFactory {
 
    private $_flyweights;
 
    public function __construct() {
        $this->_flyweights = array();
    }
 
    public function getFlyweigth($state) {
        if (is_array($state)) { //  复合模式
            $uFlyweight = new UnsharedConcreteFlyweight();
 
            foreach ($state as $row) {
                $uFlyweight->add($row, $this->getFlyweigth($row));
            }
            return $uFlyweight;
        } else if (is_string($state)) {
            if (isset($this->_flyweights[$state])) {
                return $this->_flyweights[$state];
            } else {
                return $this->_flyweights[$state] = new ConcreteFlyweight($state);
            }
        } else {
            return null;
        }
    }
 
}
 
/**
 * 客户端
 */
class Client {
 
    /**
     * Main program.
     */
    public static function main() {
        $flyweightFactory = new FlyweightFactory();
        $flyweight = $flyweightFactory->getFlyweigth('state A');
        $flyweight->operation('other state A');
 
        $flyweight = $flyweightFactory->getFlyweigth('state B');
        $flyweight->operation('other state B');
 
        /* 复合对象*/
        $uflyweight = $flyweightFactory->getFlyweigth(array('state A', 'state B'));
        $uflyweight->operation('other state A');
    }
 
}
 
Client::main();
?>

【PHP中享元模式的地位】
相对于其它模式，Flyweight模式在PHP的现有版本中没有太大的意义，因为PHP的生命周期是页面级的
即从一个PHP文件执行开始会载入所需的资源，当执行完毕后，这些所有的资源会被全部释放。
而一般来说我们也不会让一个页面执行太长时间。

PHP设计模式笔记：使用PHP实现策略模式

2条回复

PHP设计模式笔记：使用PHP实现策略模式

【意图】
定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。策略模式可以使算法可独立于使用它的客户而变化
策略模式变化的是算法

【策略模式结构图】

策略模式

策略模式

【策略模式中主要角色】
抽象策略(Strategy）角色：定义所有支持的算法的公共接口。通常是以一个接口或抽象来实现。Context使用这个接口来调用其ConcreteStrategy定义的算法
具体策略(ConcreteStrategy)角色：以Strategy接口实现某具体算法
环境(Context)角色：持有一个Strategy类的引用，用一个ConcreteStrategy对象来配置

【策略模式的优点和缺点】
策略模式的优点：
1、策略模式提供了管理相关的算法族的办法
2、策略模式提供了可以替换继承关系的办法 将算封闭在独立的Strategy类中使得你可以独立于其Context改变它
3、使用策略模式可以避免使用多重条件转移语句。

策略模式的缺点：
1、客户必须了解所有的策略 这是策略模式一个潜在的缺点
2、Strategy和Context之间的通信开销
3、策略模式会造成很多的策略类

【策略模式适用场景】
1、许多相关的类仅仅是行为有异。“策略”提供了一种用多个行为中的一个行为来配置一个类的方法
2、需要使用一个算法的不同变体。
3、算法使用客户不应该知道的数据。可使用策略模式以避免暴露复杂的，与算法相关的数据结构
4、一个类定义了多种行为，并且 这些行为在这个类的操作中以多个形式出现。将相关的条件分支移和它们各自的Strategy类中以代替这些条件语句

【策略模式与其它模式】
Template模式：模板方法模式与策略模式的不同在于，策略模式使用委派的方法提供不同的算法行为，而模板方法使用继承的方法提供不同的算法行为
享元模式(flyweight模式)：如果有多个客户端对象需要调用 同样的一睦策略类的话，就可以使它们实现享元模式

【策略模式PHP示例】

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<?php
/**
 * 策略模式的PHP简单实现 2010-07-25 sz
 * @author 胖子 phppan.p#gmail.com  http://www.phppan.com                                                  
 * 哥学社成员（http://www.blog-brother.com/）
 * @package design pattern
 */
 
/**
 * 抽象策略角色，以接口实现
 */
interface Strategy {
 
    /**
     * 算法接口
     */
    public function algorithmInterface();
}
 
/**
 * 具体策略角色A
 */
class ConcreteStrategyA implements Strategy {
 
    public function algorithmInterface() {
        echo 'algorithmInterface A<br />';
    }
}
 
/**
 * 具体策略角色B
 */
class ConcreteStrategyB implements Strategy {
 
    public function algorithmInterface() {
        echo 'algorithmInterface B<br />';
    }
}
 
/**
 * 具体策略角色C
 */
class ConcreteStrategyC implements Strategy {
 
    public function algorithmInterface() {
        echo 'algorithmInterface C<br />';
    }
}
 
/**
 * 环境角色
 */
class Context {
    /* 引用的策略 */
    private $_strategy;
 
    public function __construct(Strategy $strategy) {
        $this->_strategy = $strategy;
    }
 
    public function contextInterface() {
        $this->_strategy->algorithmInterface();
    }
 
}
 
/**
 * 客户端
 */
class Client {
 
    /**
     * Main program.
     */
    public static function main() {
        $strategyA = new ConcreteStrategyA();
        $context = new Context($strategyA);
        $context->contextInterface();
 
        $strategyB = new ConcreteStrategyB();
        $context = new Context($strategyB);
        $context->contextInterface();
 
        $strategyC = new ConcreteStrategyC();
        $context = new Context($strategyC);
        $context->contextInterface();
    }
 
}
 
Client::main();
?>