2020-11-02 设计模式——工厂模式php

工厂模式

一个类可能在很多地方都需要实例化。比如数据库类,每次使用都需要实例化。如果类名改了,则相对调用位置的代码也需要修改。

因为类在实例化对象的时候,是用 new类名 实现的。如果类名修改,则所有的new 操作的确都需要重新修改代码。
如果有一种方式,集中所有的实例化。这样代码就只需要修改一次。那么代码的修改就变得简单了。这就是工厂模式设计的最初的设计想法。

核心思想就是:

1、实例化对象不用new ,而用工厂方法代替
2、将选择实现类和创建对象统一管理和控制。从而达到调用者和实现类解耦的目的。

工厂模式分类
  • 简单工厂
    用来生产同一结构中的任意产品(对新增加产品,需要修改原代码)

  • 工厂方法
    用来生产同一结构产品(支持增加任意产品)

  • 抽象工厂
    围绕一个超级工厂创建其他工厂,该超级工厂又称之为工厂的工厂。

工厂模式设计

定义 :工厂模式,顾名思义,就是像工厂流水线一样生成对象。由一个地方产生对象,其他地方就不需要额外的实例化。从而达到后期代码统一维护的目的。而且工厂模式可以方便因此真实结构,因此更加安全。从而实现创建者和调用者分离的目的。

特点:将调用者和创建者分离,调用者直接向工厂类请求获取调用对象,减少代码耦合,提高系统的维护性和扩展性

应用场景:有多个产品类时就要用到工厂模式,比如在数据库连接中,我们可以采用多种数据库连接方法,有mysql扩展,mysqli扩展,PDO扩展等,在这种情况下我们可以一个扩展对应一个产品类,然后采用工厂模式。

1.分两部分,产品类和工厂类,其中产品类有多个,而工厂类只有一个。

2.工厂类必须提供一个生产产品的方法。

工厂模式实现思路:

1、工厂模式是针对“相同模型”的产出。即,使用工厂模式产出的相应对象类都有相似的结构或者功能。所以,首先就需要一批具有相似功能的类(本质是大类下面的小类,比如人类下的男人,女人)。

//工厂模式
//1、需要使用的类1
class Man{
    public function display(){
        echo '这是男人';
    }
}

//1、需要使用的类2
class Woman{
    public function display(){
        echo '这是女人';
    }
}
//1、需要使用的类3
class  Ladyboy{
    public function display(){
        echo '这是人妖';
    }
}

2、以前访问这些类都需要new类名实现。为了集中实例化,我们引入了一个HumanFactory(人类工厂)类。用以专门对类进行实例化。
知识点: 类new 一个字符串,则是直接实例化字符串相同名的类。我们用变量代替字符串,就可以实现动态实例化类的效果。
由此我们的简单工厂模式,就设计完成。

简单工厂初始:
<?php

//工厂模式
//1、需要使用的类1
class Man{
    public function display(){
        echo '这是男人';
    }
}

//1、需要使用的类2
class Woman{
    public function display(){
        echo '这是女人';
    }
}
//1、需要使用的类3
class  Ladyboy{
    public function display(){
        echo '这是人妖';
    }
}


//2、工厂类  HumanFactory
class HumanFactory{
    //工厂方法:专门产生类的对象
    public function geyInstance($classname){
        return new $classname;
    }
}


// 使用公共
$hf = new HumanFactory();

//男人
$m = $hf->geyInstance('Man');
$m->display();

3、上述工厂类在对象生产的时候,额外产生了个工厂类的对象,实际上毫无意义。因此可以使用更优的方式来产生对象:静态工厂。


image.png
静态工厂
<?php

//静态工厂模式
//1、需要使用的类1
class Man{
    static public function display(){
        echo '这是男人';
    }
}

//1、需要使用的类2
class Woman{
    static public function display(){
        echo '这是女人';
    }
}
//1、需要使用的类3
class  Ladyboy{
    static public function display(){
        echo '这是人妖';
    }
}

//2、工厂类  HumanFactory

//3、静态工厂类
class HumanFactory{
    //工厂方法:专门产生类的对象
    static public function geyInstance($classname){
        return new $classname;
    }
}


//静态工厂使用
$m = HumanFactory::geyInstance('Man');
$m::display();

4、以上模式虽然是工厂生产对象,但是建立在提前知道类名的情况下的。如果类名修改,依然需要修改多处地方。没有达到工厂模式真正的目的,所以还需要改进。
为了解决类名必须知道的问题。我们可以内部封装对应工厂名,这个模式我们称之为:匿名工厂

匿名工厂
<?php

//静态工厂模式
//1、需要使用的类1
class Man{
    static public function display(){
        echo '这是男人';
    }
}

//1、需要使用的类2
class Woman{
    static public function display(){
        echo '这是女人';
    }
}
//1、需要使用的类3
class  Ladyboy{
    static public function display(){
        echo '这是人妖';
    }
}

//2、工厂类  HumanFactory

//3、匿名工厂类
class HumanFactory{
    /**
     * @param $flag 封装的标志名
     *
     */
    static public function geyInstance($flag){
        switch ($flag){
            case 'm':
                return new Man();
            case 'w':
                return new Woman();
            case 'l':
                return new Ladyboy();
            default:
                return null;
        }
    }
}


//匿名工厂类使用
$m = HumanFactory::geyInstance('m');
$m::display();

知识点:return 是直接返回值,然后结束函数。可以不需要break
当类名被封装后,如何类被修改。则指修改new 的对应类名就可以了。而被调用的标志名可以不变。至此,我们想要达到的效果完成。

5、一般产品类就一个方法,由此我们可以增加个魔术方法,用自动调用增加代码效率。

静态工厂优化版
<?php

//静态工厂模式
//1、需要使用的类1
class Man{
    public function __construct()
    {
        echo '这是男人';
    }
}

//1、需要使用的类2
class Woman{
    public function __construct()
    {
        echo '这是女人';
    }
}
//1、需要使用的类3
class  Ladyboy{
    public function __construct()
    {
        echo '这是人妖';
    }
}

//2、工厂类  HumanFactory
//3、匿名工厂类
class HumanFactory{
    /**
     * @param $flag 封装的标志名
     *
     */
    static public function geyInstance($flag){
        switch ($flag){
            case 'm':
                return new Man();
            case 'w':
                return new Woman();
            case 'l':
                return new Ladyboy();
            default:
                return null;
        }
    }
}


//匿名工厂类使用
$m = HumanFactory::geyInstance('m');

6、为了给对应类约束,我们一般会在产品类之前添加一个接口。所以标准版的简单工厂。如下

标准简单工厂
<?php


interface FunctionFactory{
    public function Human();

}

//静态工厂模式
//1、需要使用的类1
class Man implements FunctionFactory {
    public function Human()
    {
        echo '这是男人';
    }
    public function __construct()
    {
        $this->Human();
    }
}

//1、需要使用的类2
class Woman implements FunctionFactory{

    public function Human()
    {
        echo '这是女人';
    }
    public function __construct()
    {
        $this->Human();
    }
}
//1、需要使用的类3
class  Ladyboy implements FunctionFactory{
    public function Human()
    {
        echo '这是人妖';
    }
    public function __construct()
    {
        $this->Human();
    }
}

//2、工厂类  HumanFactory
//3、匿名工厂类
class HumanFactory{
    /**
     * @param $flag 封装的标志名
     *
     */
    static public function geyInstance($flag){
        switch ($flag){
            case 'm':
                return new Man();
            case 'w':
                return new Woman();
            case 'l':
                return new Ladyboy();
            default:
                return null;
        }
    }
}


//匿名工厂类使用
$m = HumanFactory::geyInstance('m');

总结:

1、简单工厂模式是一种按需生产对象的方式
2、简单工厂模式一般主要用在大型项目中,此种项目里面会出现很多相同的类,由此需要工厂模式产生对象。
3、简单工厂模式的优点在于后期维护(修改类名)
4、简单工厂模式的缺点在于,随着功能增加会增加开发量(开发多个工厂)
5、相对于工厂方法而言,代码更显轻量。时候小型项目使用。

工厂方法

简单工厂最大的问题在于,如果要添加新功能,就需要修改原类,原有方法。这对于代码的灵活支持不友好。不符合设计模式的开闭原则。严格来讲,简单工厂不是一个真正的设计模式。

为了实现代码的扩展,我们把各个类给分别创建工厂。实现调用对应工厂就可以了了。

工厂方法模式
<?php


//抽象工厂 依旧上简单工厂 创建工厂的类
interface Car{
    public function name();
}

//工厂方法模式

// 具体工厂 1 宝马
class BMW implements Car {
    public function name()
    {
        // 100行初始化代码
        echo '宝马';
    }
    public function __construct()
    {
        $this->name();
    }
}

// 具体工厂2 奔驰
class Benz implements Car{

    public function name()
    {
        // 100行初始化代码
        echo '奔驰';
    }
    public function __construct()
    {
        $this->name();
    }
}
// 具体工厂3 比亚迪
class  BYD implements Car{
    public function name()
    {
        // 100行初始化代码
        echo '比亚迪';
    }
    public function __construct()
    {
        $this->name();
    }
}

//与上面简单工厂模式对比。这里本质区别在于,此处是将对象的创建抽象成一个接口。(也就是把匿名工厂类替换成了产品接口)
// 抽象产品 创建实现产品的接口 ; 需要使用时 提供对应的产品接口 就完成了实现;  从而达到了 去 if else  目的
interface CarFactory{
    static public function getCar();
}


// 具体产品1 宝马
class BWMFactory implements CarFactory{
    static public function getCar()
    {
        // TODO: Implement getCar() method.
        return new BMW();
    }
}

//具体产品 2 奔驰
class BenzFactory implements CarFactory{
    static public function getCar()
    {
        // TODO: Implement getCar() method.
        return new Benz();
    }
}

// 具体产品2 比亚迪
class BYDFactory implements CarFactory{
    static public function getCar()
    {
        // TODO: Implement getCar() method.
        return new BYD();
    }
}

// ===========================新增工厂 场景 ====================================
//新增法拉利 工厂
class Ferrari implements Car{
    public function name()
    {
        echo '法拉利';
    }
    public function __construct()
    {
        $this->name();
    }
}
// 新增法拉利工厂方法

class FerrariFactory implements CarFactory{
    static public function getCar()
    {
        // TODO: Implement getCar() method.
        return new Ferrari();
    }

}

// =================  执行场景  =========================

// 使用奔驰
BenzFactory::getCar();

// 使用法拉利
FerrariFactory::getCar();

总结

1、工厂方法,在原来简单工厂的层面上降低了耦合,增加了可扩展性
2、但工厂方法相对简单来说,代码复杂度增加,编程复杂度也增加。
3、由于上面特点,工厂方法,更适合用在更为复杂的大中型项目中。

抽象工厂

抽象工厂,就是在原来产品工厂类的基础上,再增加个工厂的分发工厂类(也就是所谓超级工厂)。实现工厂的工厂目的。

抽象工厂模式的组成

抽象工厂(AbstractFactory):确定工厂的业务范围。
具体工厂(ConcreteFactory):每个具体工厂对应一个产品族。具体工厂决定生产哪个具体产品对象。
抽象产品(AbstractProduct):同一产品等级结构的抽象类。
具体产品(ConcreteProduct):可供生产的具体产品。

抽象工厂实现

产品类
//产品类 增加不同种类(汽车,空调)的不同产品(【奔驰、奥迪】【格力、海尔】)

// 汽车(抽象产品接口)
interface AutoProduct
{
    public function dirve();
}


//奥迪A4(具体产品类)
class AudiA4Product implements AutoProduct
{
    //获取汽车名称
    public function dirve()
    {
        // 100行初始化代码
        echo "开奥迪A4"."<br>";
    }
}

//奔驰C200(具体产品类)
class BenzC200Product implements AutoProduct
{
    //获取汽车名称
    public function dirve()
    {
        // 100行初始化代码
        echo "开奔驰C200"."<br>";
    }
}


//空调(抽象产品接口)
interface AirCondition
{
    public function blow();
}

//格力空调某型号(具体产品类)
class GreeAirCondition implements AirCondition
{
    public function blow()
    {
        echo "吹格力空调某型号"."<br>";
    }
}

//海尔空调某型号(具体产品类)
class HaierAirCondition implements AirCondition
{
    public function blow()
    {
        echo "吹海尔空调某型号"."<br>";
    }
}

工厂类
//工厂接口  
//定义车的功能,能开,能吹空调
interface Factory
{
    public function getAuto();
    public function getAirCondition();
}

//实现 具体 产品族的组合
//工厂A = 奥迪A4 + 海尔空调某型号   
class AFactory implements Factory
{
    //汽车
    public function getAuto()
    {
        return new AudiA4Product();
    }

    //空调
    public function getAirCondition()
    {
        return new HaierAirCondition();
    }
}

//工厂B = 奔驰C200 + 格力空调某型号
class BFactory implements Factory
{
    //汽车
    public function getAuto()
    {
        return new BenzC200Product();
    }

    //空调
    public function getAirCondition()
    {
        return new GreeAirCondition();
    }
}
客户端类
<?php
//客户端测试代码

//A工厂制作车 
$factoryA = new AFactory();
$auto_carA = $factoryA->getAuto();
$auto_airA = $factoryA->getAirCondition();

//B工厂制作车
$factoryB = new BFactory();
$auto_carB = $factoryB->getAuto();
$auto_airB = $factoryB->getAirCondition();

//开奥迪车+吹海尔空调 
$auto_carA->dirve();
$auto_airA->blow(); //热的时候可以吹吹空调


//奔驰C200 + 格力空调某型号
$auto_carB->dirve();
$auto_airB->blow(); //热的时候可以吹吹空调 


参考链接:
https://segmentfault.com/a/1190000007473294

https://segmentfault.com/a/1190000016659904

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
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