單例模式

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• 含義描述

  應(yīng)用程序中最多只有該類的一個(gè)實(shí)例存在

• 應(yīng)用場景

  常應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫類設(shè)計(jì)，采用單例模式，只連接一次數(shù)據(jù)庫，防止打開多個(gè)數(shù)據(jù)庫連接。

• 代碼示例

  class Singleton {private static $instance; // 定義一個(gè)私有的靜態(tài)變量保存類的實(shí)例private function __construct() {} // 將構(gòu)造函數(shù)設(shè)為私有，防止外部直接創(chuàng)建對(duì)象public static function getInstance() {if (!self::$instance) { // 如果沒有實(shí)例化則進(jìn)行實(shí)例化操作self::$instance = new self();}return self::$instance; // 返回已經(jīng)實(shí)例化好的對(duì)象}
  }// 調(diào)用單例模式獲取實(shí)例
  $obj1 = Singleton::getInstance();
  $obj2 = Singleton::getInstance();var_dump($obj1 === $obj2); // true，兩次獲取到的都是同一個(gè)實(shí)例
  

工廠模式

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• 含義描述

  工廠設(shè)計(jì)模式常用于根據(jù)輸入?yún)?shù)的不同或者應(yīng)用程序配置的不同來創(chuàng)建一種專門用來實(shí)例化并返回其對(duì)應(yīng)的類的實(shí)例

• 應(yīng)用場景

  1.后臺(tái)數(shù)據(jù)導(dǎo)出：比如可導(dǎo)出文件類型有excel、csv、xml等，同樣都是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)出功能，但是要實(shí)例化的類是不同的，實(shí)現(xiàn)邏輯也不相同；

  2.支付系統(tǒng)：根據(jù)用戶選擇的支付方式實(shí)例化不同的支付類，比如積分、微信、支付寶等支付

  3.緩存功能：一般有文件緩存、session、cookie等，他們的實(shí)例也是不同的。

• 代碼示例

  <?php// 定義接口，定義所有對(duì)象的通用方法
  interface ShapeInterface
  {public function draw();
  }// 實(shí)現(xiàn)接口的具體類,畫一個(gè)圓形
  class Circle implements ShapeInterface
  {public function draw(){echo "Drawing a circle.\n";}
  }// 實(shí)現(xiàn)接口的具體類,畫一個(gè)長方形
  class Rectangle implements ShapeInterface
  {public function draw(){echo "Drawing a rectangle.\n";}
  }// 工廠類
  class ShapeFactory
  {// 根據(jù)傳入的形狀類型生成對(duì)應(yīng)的對(duì)象public static function createShape($shapeType){if ($shapeType == 'circle') {return new Circle();} elseif ($shapeType == 'rectangle') {return new Rectangle();} else {throw new Exception("Invalid shape type: " . $shapeType);}}
  }// 使用工廠類生成對(duì)象并調(diào)用方法
  try {$circle = ShapeFactory::createShape('circle');$circle->draw();$rectangle = ShapeFactory::createShape('rectangle');$rectangle->draw();// 嘗試創(chuàng)建無效的形狀類型$invalidShape = ShapeFactory::createShape('triangle');
  } catch (Exception $e) {echo "Error: " . $e->getMessage();
  }輸出結(jié)果：
  Drawing a circle.
  Drawing a rectangle.
  Error: Invalid shape type: triangle
  

  在這個(gè)示例中，我們定義了一個(gè)ShapeInterface接口，它包含了一個(gè)draw()方法，用于繪制形狀。然后，我們創(chuàng)建了兩個(gè)實(shí)現(xiàn)該接口的具體類Circle和Rectangle，它們分別實(shí)現(xiàn)了draw()方法來繪制圓形和矩形。

  接下來，我們創(chuàng)建了一個(gè)ShapeFactory工廠類，它包含一個(gè)靜態(tài)方法createShape()，該方法根據(jù)傳入的形狀類型（字符串）生成相應(yīng)的對(duì)象實(shí)例。在createShape()方法中，我們根據(jù)傳入的形狀類型使用條件語句創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的對(duì)象，并返回該對(duì)象。如果傳入的形狀類型無效，我們將拋出一個(gè)異常。

  最后，我們使用ShapeFactory類來生成圓形和矩形的對(duì)象，并調(diào)用它們的draw()方法來繪制形狀。同時(shí)，我們也嘗試創(chuàng)建一個(gè)無效的形狀類型（三角形），以演示異常處理機(jī)制。

策略模式

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• 含義描述

  策略設(shè)計(jì)模式是一種行為設(shè)計(jì)模式，它允許你在運(yùn)行時(shí)改變對(duì)象的行為。在策略模式中，一個(gè)類的行為或其算法可以在運(yùn)行時(shí)更改應(yīng)用場景

• 應(yīng)用場景

  1. 商城促銷方式：對(duì)秒殺、滿減、打折等不同促銷方式用不同的算法計(jì)算不同的結(jié)算價(jià)格
  2. 日志系統(tǒng)：根據(jù)日志的類型做不同的響應(yīng)

• 代碼示例

  //我們將以一個(gè)簡單的日志記錄系統(tǒng)為例，其中我們可以選擇不同的日志策略來記錄信息。//首先，我們定義一個(gè)日志策略接口：<?php
  interface LoggingStrategy {public function log(string $message);
  }//然后，我們實(shí)現(xiàn)幾種不同的日志策略，例如控制臺(tái)日志、文件日志和數(shù)據(jù)庫日志：<?php
  class ConsoleLog implements LoggingStrategy {public function log(string $message) {echo "Console: " . $message . PHP_EOL;}
  }class FileLog implements LoggingStrategy {private $file;public function __construct(string $file) {$this->file = $file;}public function log(string $message) {file_put_contents($this->file, "File: " . $message . PHP_EOL, FILE_APPEND);}
  }class DatabaseLog implements LoggingStrategy {private $pdo;public function __construct(PDO $pdo) {$this->pdo = $pdo;}public function log(string $message) {$stmt = $this->pdo->prepare("INSERT INTO logs (message) VALUES (?)");$stmt->execute([$message]);}
  }//接下來，我們創(chuàng)建一個(gè)Logger類，該類使用策略模式來記錄日志：<?php
  class Logger {private $strategy;public function __construct(LoggingStrategy $strategy) {$this->strategy = $strategy;}public function setStrategy(LoggingStrategy $strategy) {$this->strategy = $strategy;}public function log(string $message) {$this->strategy->log($message);}
  }//最后，我們?cè)谥鞒绦蛑惺褂肔ogger類：<?php
  // 創(chuàng)建一個(gè)PDO實(shí)例用于數(shù)據(jù)庫連接（這里僅作示例，實(shí)際使用時(shí)需要配置數(shù)據(jù)庫連接參數(shù)）
  $pdo = new PDO('mysql:host=localhost;dbname=mydb', 'username', 'password');// 創(chuàng)建不同的日志策略實(shí)例
  $consoleLog = new ConsoleLog();
  $fileLog = new FileLog('path/to/logfile.log');
  $databaseLog = new DatabaseLog($pdo);// 創(chuàng)建一個(gè)Logger實(shí)例，并設(shè)置初始的日志策略為控制臺(tái)日志
  $logger = new Logger($consoleLog);
  $logger->log("This is a console log message.");// 更改日志策略為文件日志
  $logger->setStrategy($fileLog);
  $logger->log("This is a file log message.");// 更改日志策略為數(shù)據(jù)庫日志
  $logger->setStrategy($databaseLog);
  $logger->log("This is a database log message.");在這個(gè)例子中，Logger類是一個(gè)上下文類，它使用LoggingStrategy接口來定義日志記錄的行為。通過setStrategy方法，我們可以動(dòng)態(tài)地更改日志記錄的策略，從而在不同的場景下使用不同的日志記錄方式。這樣，如果我們想要添加新的日志策略，只需要實(shí)現(xiàn)LoggingStrategy接口，并在Logger中使用它即可，而不需要修改Logger類的代碼。
  

  • 與工廠模式的區(qū)別
    1. 目的不同：工廠模式的目的是創(chuàng)建對(duì)象，根據(jù)傳入的參數(shù)或條件返回不同類型的對(duì)象；而策略模式的目的是在運(yùn)行時(shí)選擇不同的行為或算法。
    2. 關(guān)注點(diǎn)不同：工廠模式關(guān)注對(duì)象的創(chuàng)建過程，封裝了對(duì)象的創(chuàng)建邏輯；而策略模式關(guān)注行為或算法的選擇和切換。
    3. 使用場景不同：工廠模式通常用于處理對(duì)象的創(chuàng)建問題，如多數(shù)據(jù)庫選擇、類庫文件加載等；而策略模式通常用于處理算法或行為的選擇問題，如排序算法的選擇、支付方式的選擇等。

觀察者模式

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• 含義描述

  觀察者模式是一種軟件設(shè)計(jì)模式，屬于對(duì)象行為模式。它定義對(duì)象間的一種一對(duì)多的依賴關(guān)系，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，所有依賴于它的對(duì)象都得到通知并被自動(dòng)更新。

• 應(yīng)用場景

  1. 事件處理：觀察者模式常被用于事件處理機(jī)制，如圖形用戶界面（GUI）框架中的按鈕點(diǎn)擊事件、窗口的打開和關(guān)閉事件等。觀察者對(duì)象可以訂閱這些特定事件，并在事件發(fā)生時(shí)接收通知并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
  2. 消息通知：在消息通知系統(tǒng)中，如聊天應(yīng)用、社交媒體平臺(tái)等需要實(shí)時(shí)消息傳遞的場景中，觀察者模式也得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)發(fā)布者發(fā)布新消息時(shí)，訂閱該消息的觀察者會(huì)收到通知并進(jìn)行相應(yīng)的處理。
  3. 股票市場：在股票市場中，觀察者模式可以用于實(shí)現(xiàn)訂閱者監(jiān)聽發(fā)布者的狀態(tài)變化并作出響應(yīng)。
  4. 日志記錄：觀察者模式還可以用于實(shí)時(shí)日志記錄系統(tǒng)。在這種情況下，日志記錄器充當(dāng)被觀察者，而觀察者可以是日志分析器、報(bào)警系統(tǒng)等。當(dāng)日志發(fā)生變化時(shí)，觀察者會(huì)收到通知并執(zhí)行相應(yīng)的操作，如生成報(bào)告、發(fā)送警報(bào)等。
  5. Redis中的發(fā)布訂閱：Redis中的基于頻道的發(fā)布訂閱也是觀察者模式的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

• 代碼示例

  在 PHP 中實(shí)現(xiàn)觀察者模式，可以定義一個(gè) Subject 類和一個(gè) Observer 接口。Subject 類維護(hù)一個(gè)觀察者列表，并提供添加、刪除和通知觀察者的方法。Observer 接口定義了觀察者需要實(shí)現(xiàn)的方法。下面是一個(gè)簡單的示例代碼，展示了如何在 PHP 中實(shí)現(xiàn)觀察者模式：<?php
  // Observer 接口
  interface Observer {public function update(Subject $subject);
  }// ConcreteObserver 類
  class ConcreteObserver implements Observer {private $name;public function __construct($name) {$this->name = $name;}public function update(Subject $subject) {echo "Observer {$this->name} received update: {$subject->getState()}\n";}
  }// Subject 類
  class Subject {private $observers = [];private $state;public function attach(Observer $observer) {$this->observers[] = $observer;}public function detach(Observer $observer) {$key = array_search($observer, $this->observers);if ($key !== false) {unset($this->observers[$key]);}}public function notify() {foreach ($this->observers as $observer) {$observer->update($this);}}public function setState($state) {$this->state = $state;$this->notify();}public function getState() {return $this->state;}
  }// 使用示例
  $subject = new Subject();$observer1 = new ConcreteObserver('Observer 1');
  $observer2 = new ConcreteObserver('Observer 2');$subject->attach($observer1);
  $subject->attach($observer2);$subject->setState('New state');$subject->detach($observer1);$subject->setState('Another state');在上面的示例中，我們定義了一個(gè) Observer 接口，它包含了一個(gè) update 方法，用于接收主題的狀態(tài)更新。ConcreteObserver 類實(shí)現(xiàn)了 Observer 接口，并在 update 方法中打印接收到的更新信息。Subject 類維護(hù)了一個(gè)觀察者列表（$observers），并提供了 attach 方法用于添加觀察者，detach 方法用于移除觀察者，以及 notify 方法用于通知所有觀察者。setState 方法用于設(shè)置主題的狀態(tài)，并在狀態(tài)改變時(shí)調(diào)用 notify 方法通知觀察者。getState 方法用于獲取當(dāng)前的主題狀態(tài)。在使用示例中，我們創(chuàng)建了一個(gè)主題對(duì)象 $subject，并將兩個(gè)觀察者對(duì)象 $observer1 和 $observer2 添加到主題中。然后，我們通過調(diào)用 setState 方法改變主題的狀態(tài)，并觀察者的 update 方法將被調(diào)用，打印接收到的更新信息。最后，我們通過調(diào)用 detach 方法移除了一個(gè)觀察者，并再次改變主題的狀態(tài)，觀察者的更新信息將不再打印。
  

裝飾器模式

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• 含義描述

  裝飾器設(shè)計(jì)模式是一種結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)模式，它允許動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)或功能

• 應(yīng)用場景

  1. 游戲開發(fā)：裝備各種不同的武器裝備增加各種屬性，如攻擊力、HP和防御等
  2. 點(diǎn)餐系統(tǒng)：根據(jù)用戶選擇的不同商品規(guī)格和配料，計(jì)算價(jià)格和滿減優(yōu)惠

• 代碼示例

  // 定義一個(gè)接口，表示被裝飾的對(duì)象
  interface Coffee {public function getCost();public function getIngredients();
  }// 創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Coffee接口的具體對(duì)象，即被裝飾的對(duì)象
  class SimpleCoffee implements Coffee {public function getCost() {return 1.99;}public function getIngredients() {return "Coffee";}
  }// 創(chuàng)建一個(gè)加奶咖啡裝飾器類，它包裝了Coffee對(duì)象
  class CoffeeWithMilk extends SimpleCoffee implements Coffee {private $coffee;public function __construct(Coffee $coffee) {$this->coffee = $coffee;}public function getCost() {return $this->coffee->getCost() + 0.30;}public function getIngredients() {return $this->coffee->getIngredients() . ", Milk";}
  }// 創(chuàng)建一個(gè)加糖咖啡的裝飾器類，它也為Coffee對(duì)象添加額外的行為
  class CoffeeWithSugar extends CoffeeWithMilk {public function getCost() {return parent::getCost() + 0.20;}public function getIngredients() {return parent::getIngredients() . ", Sugar";}
  }// 使用裝飾器
  $coffee = new SimpleCoffee();
  echo "Cost: " . $coffee->getCost() . "\n";
  echo "Ingredients: " . $coffee->getIngredients() . "\n";$coffeeWithMilk = new CoffeeWithMilk($coffee);
  echo "Cost: " . $coffeeWithMilk->getCost() . "\n";
  echo "Ingredients: " . $coffeeWithMilk->getIngredients() . "\n";$coffeeWithSugar = new CoffeeWithSugar($coffeeWithMilk);
  echo "Cost: " . $coffeeWithSugar->getCost() . "\n";
  echo "Ingredients: " . $coffeeWithSugar->getIngredients() . "\n";輸出結(jié)果：
  Cost: 1.99
  Ingredients: Coffee
  Cost: 2.29
  Ingredients: Coffee, Milk
  Cost: 2.79
  Ingredients: Coffee, Milk, Milk, Sugar
  

  在這個(gè)示例中，我們有一個(gè)Coffee接口和兩個(gè)實(shí)現(xiàn)了該接口的類：SimpleCoffee（被裝飾的對(duì)象）和CoffeeWithMilk、CoffeeWithSugar（裝飾器類）。
  CoffeeWithMilk裝飾器類包裝了一個(gè)Coffee對(duì)象，并添加了牛奶和額外的成本。CoffeeWithSugar裝飾器類進(jìn)一步包裝了CoffeeWithMilk對(duì)象，并添加了糖和額外的成本。
  通過鏈?zhǔn)绞褂醚b飾器，我們可以動(dòng)態(tài)地構(gòu)建具有不同功能和成本的咖啡。

迭代器模式

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• 含義描述

  迭代器設(shè)計(jì)模式允許你順序訪問一個(gè)聚合對(duì)象中的各個(gè)元素，而又不需要暴露該對(duì)象的內(nèi)部表示。通過使用迭代器，聚合對(duì)象與其迭代邏輯可以分離，從而使代碼更加靈活和可擴(kuò)展

• 應(yīng)用場景

  1. 操作鏈表、樹、圖：用迭代器模式可以讓集合類隱藏這些復(fù)雜性，只暴露“next”、“hasNext”等基本迭代操作，這樣既簡化了外部對(duì)集合元素的操作，也保護(hù)了集合的封裝性
  2. for、foreach循環(huán)：通過for語句直接遍歷任何實(shí)現(xiàn)了迭代協(xié)議的對(duì)象，極大地簡化了遍歷過程，并且能夠利用生成器模式實(shí)現(xiàn)惰性計(jì)算和流式處理

• 代碼示例

  //首先，定義一個(gè)迭代器接口（Iterator）：interface Iterator {public function current();public function key();public function next();public function rewind();public function valid();
  }//然后，定義一個(gè)具體的迭代器類（ConcreteIterator），它實(shí)現(xiàn)了迭代器接口：class ConcreteIterator implements Iterator {private $data;private $position = 0;public function __construct(array $data) {$this->data = $data;}public function current() {return $this->data[$this->position];}public function key() {return $this->position;}public function next() {$this->position++;}public function rewind() {$this->position = 0;}public function valid() {return isset($this->data[$this->position]);}
  }//接下來，定義一個(gè)聚合對(duì)象接口（Aggregate），該接口定義了一個(gè)方法來創(chuàng)建迭代器：interface Aggregate {public function createIterator();
  }//然后，創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了聚合對(duì)象接口的具體聚合類（ConcreteAggregate）：class ConcreteAggregate implements Aggregate {private $data = [];public function add($item) {$this->data[] = $item;}public function createIterator() {return new ConcreteIterator($this->data);}
  }//最后，你可以使用這些類來實(shí)現(xiàn)迭代器的功能：// 創(chuàng)建一個(gè)聚合對(duì)象
  $aggregate = new ConcreteAggregate();
  $aggregate->add('Element 1');
  $aggregate->add('Element 2');
  $aggregate->add('Element 3');// 獲取聚合對(duì)象的迭代器
  $iterator = $aggregate->createIterator();// 使用迭代器遍歷聚合對(duì)象中的元素
  $iterator->rewind();
  while ($iterator->valid()) {echo $iterator->current() . "\n";$iterator->next();
  }
  

  在上面的示例中，ConcreteAggregate 類存儲(chǔ)了一個(gè)元素?cái)?shù)組，并提供了 createIterator() 方法來創(chuàng)建一個(gè)新的 ConcreteIterator 實(shí)例。ConcreteIterator 類實(shí)現(xiàn)了 Iterator 接口，用于遍歷 ConcreteAggregate 中的元素。