Learning PHP —— 設計模式 | Chap2:設計模式與UML

時間  2019-11-06
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設計模式

設計模式基本原則

  • 設計原則 ① : 按接口而不是按實現來編程php

按接口而不是按實現編程是指，要將變量設置爲一個抽象類或接口數據類型的實例，
而不是一個具體實現的實例。這樣能夠將設計與實現解耦合。
有些語言變量聲明包含數據類型，例如在一個強類型語言中能夠有如下聲明：算法

<?php
    Interface IAlpha    //接口名
    class AlphaA implements IAlpha        //AlphaA的數據類型爲IAlpha
    Variable useAlpha    //聲明類型爲IAlpha，例如(IAlpha useAlpha)
    useAlpha    //實例化新的AlphaA()
?>

若是沒有強類型機制，能夠利用代碼提示保證按接口編程，以上一節寫過的一段代碼爲例編程

<?
//useProduct.php
class useProduct{
    public function __construct(){
        $apple = new FruitStore();
        $book = new BookStore();
        $this->doInterface($apple);
        $this->doInterface($book);
    }
    function doInterface(IProduct $product){
    //這裏的IProduct $product就是一種類型提示，方法類型提示爲接口IProduct
    //不管程序變得多複雜都不要緊,只要保證接口
    //就能夠作出任意的修改和增補，不會破壞程序的其它部分
        echo $product->apples();
        echo $product->books();
    }
}
$worker = new useProduct();
?>

  • 設計原則 ② : 應當優先選擇對象組合而不是類繼承設計模式

有的OOP程序猿認爲對象重用就等同於繼承，一個類能夠有大量屬性和方法，擴展這個類就能夠重用全部那些對象元素，而不用從新編寫代碼。能夠擴展類，再增長必要的新屬性和方法。下面將舉一個例子說明對象組合和類繼承之間的區別。app

首先是繼承的代碼框架

<?php
//Domath.php
class DoMath{
    private $sum;
    private $quotient;
    public function simpleAdd($first,$second){
        $this->sum = ( $first + $second );
        return $this->sum;
    }
    public function simpleDivide($divided, $divisor){
        $this->quotient = ( $dividend / $divisor);
        return $this->quotient;
    }
}
?>
<?php
//InheritMath.php
include_once('DoMath.php');
class InheritMath extends DoMath{
    private $textOut;
    private $fullFace;
    public function numToText($num){
        $this->textOut = (string)$num;
        return $this->textOut;
    }
    public function addFace($face,$msg){
        $this->fullFace = "<strong>" . $face . "</strong> : " .$msg;
        return $this->fullFace;
    }
}
?>
<?php
//ClientInherit
include_once('InheritMath.php');
class ClientInherit{
    private $added;
    private $divided;
    private $textNum;
    private $output;
    public function __construct(){
        $family = new InheritMath();
        $this->added = $family->simpleAdd(40,60);
        $this->divided = $family->simpleDivided($this->added,25);
        $this->textNum = $family->numToText($this->divided);
        $this->output = $family->addFace("Your results",$this->textNum);
        echo $this->output;
    }
}
$worker = new ClientInherit();
?>

下面是組合，Client類使用兩個不一樣的類，分別包含兩個方法，DoMath類等同於繼承例子中的父類，因此首先是DoText類ide

<?php
//DoText.php
//與InheritMath類類似，事實也如此，不過他沒有繼承DoMath類
class DoText{
    private $textOut;
    private $fullFace;
    public function numToText($num){
        $this->textOut = (string)$num;
        return $this->textOut;
    }
    public function addFace($face,$msg){
         $this->fullFace = "<strong>" . $face . "</strong> : " .$msg;
        return $this->fullFace;
    }
}
?>
<?php
//ClientCompost.php
include_once('DoMath.php');
include_once('DoText.php');
class ClientCompose{
    private $added;
    private $divided;
    private $textNum;
    private $output;
    public function __construct{
        $useMath = new DoMath();
        $useText = new DoText();
        $this->added = $useMath->simpleAdd(40,60);
        $this->divided = $useMath->simpleDivide($this->added,25);
        $this->textNum = $useText->numToText($this->divided);
        $this->output = $useText->addFace("Your results",$this->textNum);
        echo $this->output;
    }
}
?>

Client類必須包含多個類，看起來更勝一籌，不過在較大的程序中，組合能夠避免維護多個繼承層次上的各個子類，並且還能夠避免可能致使的錯誤。例如父類的一個改變會逐級向下傳遞給子類實現，這可能會影響子類使用的某個算法。
要避免使用繼承造成一長串子類、孫子類、曾孫子類，設計模式方法建議使用淺繼承。post

設計模式的組織

設計模式是按照做用和範圍來組織的

設計模式按做用能夠分爲如下3類ui

  • 建立型this

顧名思義，就是用來建立對象的模式，更確切地講，這些模式是對實例化過程的抽象，
若是程序愈來愈以來組合，就會減小對硬編碼實例化的依賴，而更多地以來於一組靈
活的行爲，這些行爲能夠組織到一個更爲複雜的集合中，建立型模式提供了一些方法
來封裝系統使用的具體類的有關知識，還能夠隱藏實例建立和組合的相關信息

  • 結構型

這些模式所關心的是組合結構應當保證結構化。結構型類模式採用繼承來組合接口或實現。結構型對象模式則描述了組合對象來創建新功能的方法。瞭解結構型模式對於理解和使用相互關聯的類（做爲設計模式中的參與者）頗有幫助

  • 行爲型

到目前爲止，絕大多數模式都是行爲型對象，這些模式的核心是算法和對象之間職責的分配。這些設計模式描述的不僅是對象或類的模式，它們還描述了類和對象之間的通訊模式

設計模式按範圍能夠分爲如下2類

  • 類
    在兩類範圍中，第一類範圍是類。這些類模式的重點在於類及其子類之間的關係，類模式中的關係是經過繼承建成

  • 對象
    儘管大多數設計模式都屬於對象範圍，不過與類範圍中的那些模式同樣，不少模式也會使用繼承。對象設計模式與類模式的區別在於，對象模式強調的是能夠在運行時改變的對象，所以這些模式更具動態性。

設計模式做用、範圍和變化

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設計模式與框架有什麼不一樣

與框架相比，設計模式是體系結構中更小的元素，也更爲抽象，另外設計模式沒有框架那麼
特定。所以，設計模式更可重用，也比框架靈活。
框架的有點與模板有些相似：它們更有指示性，能夠更清楚地指示所解決問題的結構。爲了
提供這種易用性，它們不得不放棄了體系結構的靈活性。若是使用框架，構建應用會快得多，
可是所構建的應用會受到框架自己的約束。框架能夠包含面向對象結構，一般框架是分層的，
每一層處理更大設計中的一個方面。框架的一些特性在設計模式中也有體現，不過，設計模
式沒有框架那麼特定和具體，也沒有那麼龐大

UML

概念：UML(the Unified Modeling Language——統一建模語言),引入了一個強大的
圖形化的語法來描述面向對象系統

類圖

1.描述類

類是類圖的主要部分，類用帶有類名的方框來描述。

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上圖中，圖1最早顯示的是類的名稱，下面兩部分是可選的，用於顯示類名以外的信息。
能夠發現圖1已經足夠描述一些類，並不是總要在類圖中顯示每一個屬性和方法，甚至不須要
顯示每一個類

一般用斜體的類名（圖2），或者增長{abstract}到類名下(圖3)來表示該類是抽象
類。 第一種方法比第一種方法經常使用，可是當你作筆記時第二種方法更有用

接口定義的方式和類相同，但接口必須使用一個衍型(UML的一個擴展)，如樓下所示

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2.屬性

通常來講，屬性用於描述一個類的屬性，屬性直接列在類名下面的格子中，如樓下所示
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屬性前面的符號表示該屬性可見性的級別或者是訪問控制
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冒號用於分隔屬性名和它的類型及默認值(默認值爲可選項，能夠不提供)
Again:只要提供必要的信息，不須要全部細節

3.操做

操做用於描述類方法，操做和屬性使用了類似的語法

（1）可見性符號放在方法名以前
（2）參數列表包含在括號之中
（3）方法若是有返回類型的話，用冒號來描述
（4）參數用逗號來分隔，而且遵照屬性語法
（5）參數名和它的數據類型間用冒號分隔

以下圖所示

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4.描述繼承和實現

繼承關係用從子類到父類的一條線來表示，線的頂端有一個空心閉合箭頭
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UML用"實現"來描述接口和實現接口的類之間的關係，若是ShopProduct類實現了Chargeable接口，就能夠加入類圖中，如圖所示
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5.關聯

一個類的屬性保存了對另外一個類的一個實例或多個實例的引用時，就產生了關聯
下圖中爲輛各種創建模型，並建立類之間的關聯，圖中指出Teacher對象擁有一個或多個對Pupil對象的引用，或者Pupil對象擁有一個或多個對Teacher對象的引用
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咱們能夠用剪頭來描述關聯的方向，若是Teacher類擁有Pupil類的一個實例，可是Pupil類並無Teacher類的實例，那咱們可讓關聯剪頭從Teacher類指向Pupil類，稱爲"單向關聯"
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若是兩個類剪互相擁有對方的引用，能夠用一個雙向剪頭來描述這種"雙向關聯"關係
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也能夠在關聯中指定一個類的實例被其它類引用的次數，能夠經過把次數或者範圍放在每一個類旁邊來講明。用星號(*)表示任意次數，以下圖所示，Teacher對象擁有零個或多個Pupil對象
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6.聚合和組合

都描述了一個類長期持有其它類的一個或多個實例的狀況，經過聚合和組合，被
引用的對象實例成爲引用對象的一部分。
聚合關係用一條以空心菱形開頭的線來講明,以下圖所示，定義了兩個類，
SchoolClass和Pupil， SchoolClass類聚合了Pupil
（意思就是學生組成了班級，若是咱們要刪除一個學校類，不須要同時刪除）

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組合是一個更強的關係，在組合中，被包含對象只能被它的容器所引用，當容器刪除
時，她應該也被刪除，組合關係用相似聚合關係的方式描述，但它的菱形是實心的
下圖中,Person類持有對SocialSecurityData對象的引用，而SocialSecurityData
對象實例屬於包含它的Person對象

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7.描述使用

使用：即依賴關係，並不是類之間的長久關係
下圖中，Report類使用了ShopProductWriter對象，這種使用關係由一條鏈接兩個類
的虛線和開放剪頭表示。Report類沒有把ShopProductWriter保存爲類中的屬性，
ShopProductWriter對象則將一組ShopProduct對象做爲屬性

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8.使用註解

註解：解釋類處理任務的過程（類圖只能捕捉系統結構）
以下圖，Report對象使用了ShopProductWriter，可是不知道具體如何實現，
咱們使用了註解來補充說明

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如圖所示，註解由一個這叫的方框組成，一般包含僞代碼片斷

時序圖

時序圖是基於對象而不是基於類的，用於爲系統中過程化的行爲建模。

以下，爲Report對象輸出產品數據的過程建模，從左到右展示了系統的參與者
咱們值使用類名來標記對象，若是圖中有同一個類的多個對象實例在獨立工做，
可使用label:class(例如product1 : ShopProduct)格式來包含對象名

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下圖咱們從上到下展現了該過程每一個對象的生命週期

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垂直的虛線是生命線，展現了系統中對象的生命週期，生命線上的矩形說明了過程當中的
焦點，即某個對象的激活期。
顯示對象間傳遞的消息，這個圖才更容易被看懂，以下

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箭頭表示消息從一個對象傳遞到另外一個對象，返回值通常不寫。
每一個消息都用相關的方法調用來標記，例如方括號說明一個條件，像
{okToPrint}
write()
只有在必定條件下write纔會被執行
星號用於表示一個重複的操做，能夠在方括號中進一步說明
*{for each ShopProduct}
write()

該圖含義：Report對象得到一個來自ProductStore對象的ShopProduct對象列表。
Report對象傳遞這個ShopProduct列表給一個ShopProcuctWriter對象，而
ShopProductWriter存放了對ShopProduct對象的引用(雖然咱們只能從圖中推斷
出折點)ShopProductWriter對象爲它引用的每一個ShopProduct對象調用ShopProduct::
getSummaryLine(),並添加執行結果到最終的輸出結果中

本文筆記參考書籍：
《深刻PHP：面向對象、模式與實踐》第4章
《Learning-PHP設計模式》第4章

下節：Chap3：建立型設計模式————工廠方法設計模式

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