敏捷软件开发学习笔记(四)之结构型设计模式 PHP结构型设计模式
参考
什么是结构型是设计模式
结构型模式讲的是如何将类和对象按照某种布局组成更大的结构。它分为类结构型模式和对象结构型模式，其中类结构型模式采用继承机制来组织接口和类，其中对象结构型模式采用组合和聚合来组合对象。由于组合和聚合比继承的耦合性低，满足“合成复用原则”，所以对象结构型模式比类结构型模式具有更大的灵活性。
1.适配器设计模式（Adapter模式）
在现实生活中有很多类似的例子，如用直流电的笔记本电脑接交流电源时需要一个电源适配器，用计算机访问照相机的 SD 内存卡时需要一个读卡器等。
为什么需要适配器设计模式？
在软件设计中也可能出现：需要开发的具有某种业务功能的组件在现有的组件库中已经存在，但它们与当前系统的接口规范不兼容，如果重新开发这些组件成本又很高，这时用适配器模式能很好地解决这些问题。
什么是适配器设计模式？
适配器模式（Adapter）包含以下主要角色。
- 目标（Target）接口：当前系统业务所期待的接口，它可以是抽象类或接口。
- 适配者（Adaptee）类：它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
- 适配器（Adapter）类：它是一个转换器，通过继承或引用适配者的对象，把适配者接口转换成目标接口，让客户按目标接口的格式访问适配者。
即现在想要在 目标接口 中调用 适配者类 中的某些方法，所以定义一个 适配器类 继承 适配者类,实现目标接口。
分类
适配器模式分为类结构型模式和对象结构型模式两种，前者类之间的耦合度比后者高，且要求程序员了解现有组件库中的相关组件的内部结构，所以应用相对较少些。
实例
实例一：使用类结构型模式
第一步：首先需要一个适配者类（已经存在的）
class Adaptee{
public function usedMethod(){
echo "this is Adaptee method";
}
}
第二步：现在想要开发一个组件（源系统中存在，但是不符合规范）
interface Target{
public function request();
}
第三步：定义一个适配器类
class Adapter extends Adaptee implements Target{
public function request(){
$this->usedMethod();
}
}
第四步：使用
$adapter = new Adapter();
$adapter->request();
实例二：使用对象结构型模式
前两个条件与上面相同
第三步：定义一个适配器类
class Adapter implements Target{
public $adaptee;
public function __construct(Adaptee $adaptee){
$this->adaptee = $adaptee;
}
public function request(){
$this->adaptee->usedMethod();
}
}
第四步：使用
$adapter = new Adapter();
$adapter->request(new Adaptee());
模式的应用场景
适配器模式（Adapter）通常适用于以下场景。
- 以前开发的系统存在满足新系统功能需求的类，但其接口同新系统的接口不一致。
- 使用第三方提供的组件，但组件接口定义和自己要求的接口定义不同。
2. 代理模式(Proxy)
在有些情况下，一个客户不能或者不想直接访问另一个对象，这时需要找一个中介帮忙完成某项任务，这个中介就是代理对象。例如，购买火车票不一定要去火车站买，可以通过 12306 网站或者去火车票代售点买。又如找女朋友、找保姆、找工作等都可以通过找中介完成。
为什么需要代理模式？
在软件设计中，如果由于某些原因（如安全）不想访问真实对象的话，可以使用代理模式。
什么是代理模式？
代理模式主要分为以下几个角色：
- 抽象主题（Subject）类：通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。
- 真实主题（Real Subject）类：实现了抽象主题中的具体业务，是代理对象所代表的真实对象，是最终要引用的对象。
- 代理（Proxy）类：提供了与真实主题相同的接口，其内部含有对真实主题的引用，它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。
实例
第一步：首先存在一个抽象主题接口
Interface Subject{
public function request();
}
第二步：存在一个真实主题
class RealSubject implements Subject{
public function request(){
echo "这个是真实主题
";
}
}
第三步：使用一个代理模式
class Proxy implements Subject{
public $realSubject;
public function __construct(){
$this->realSubject = new RealSubject();
}
public function request(){
$this->preRequest();
$this->realSubject->request();
$this->postRequest();
}
public function preRequest(){
echo "这是调用真实主题之前的
";
}
public function postRequest(){
echo "这是调用真实主题之后的
";
}
}
第四步：测试
$testProxy = new Proxy();
$testProxy->request();d
模式的应用场景
- 远程代理，这种方式通常是为了隐藏目标对象存在于不同地址空间的事实，方便客户端访问。例如，用户申请某些网盘空间时，会在用户的文件系统中建立一个虚拟的硬盘，用户访问虚拟硬盘时实际访问的是网盘空间。
- 虚拟代理，这种方式通常用于要创建的目标对象开销很大时。例如，下载一幅很大的图像需要很长时间，因某种计算比较复杂而短时间无法完成，这时可以先用小比例的虚拟代理替换真实的对象，消除用户对服务器慢的感觉。
- 安全代理，这种方式通常用于控制不同种类客户对真实对象的访问权限。
- 智能指引，主要用于调用目标对象时，代理附加一些额外的处理功能。例如，增加计算真实对象的引用次数的功能，这样当该对象没有被引用时，就可以自动释放它。
- 延迟加载，指为了提高系统的性能，延迟对目标的加载。例如，Hibernate 中就存在属性的延迟加载和关联表的延时加载。
3. 桥梁模式（Bridge）
引用设计模式（八）桥梁模式（Bridge），这篇文章中的一个例子：
现需要提供大中小3种型号的画笔，能够绘制5种不同颜色，如果使用蜡笔，我们需要准备3*5=15支蜡笔，也就是说必须准备15个具体的蜡笔类。而如果使用毛笔的话，只需要3种型号的毛笔，外加5个颜料盒，用3+5=8个类就可以实现15支蜡笔的功能。实际上，蜡笔和毛笔的关键一个区别就在于笔和颜色是否能够分离。
为什么需要Bridge模式？
一个类中有多个纬度的变化，那可以使用Bridge模式对该类进行解耦，即将多个纬度进行抽象。所以桥梁模式的用意是“将抽象化与实现化脱耦，使得二者可以独立地变化。”
什么是Bridge模式？
桥接（Bridge）模式包含以下主要角色。
- 抽象化（Abstraction）角色：定义抽象类，并包含一个对实现化对象的引用。
- 扩展抽象化（Refined Abstraction）角色：是抽象化角色的子类，实现父类中的业务方法，并通过组合关系调用实现化角色中的业务方法。
- 实现化（Implementor）角色：定义实现化角色的接口，供扩展抽象化角色调用。
- 具体实现化（Concrete Implementor）角色：给出实现化角色接口的具体实现。
实例
可以实现一个包含颜色的形状接口。
第一步：定义一个颜色接口（Implementor角色）。定义一个形状抽象类（Abstraction角色），其中包含一个颜色接口的引用。
//定义颜色接口
Interface Color{
public function showColor();
}
//形状抽象类
abstract class Shape
{
protected $color;
public function __construct(Color $color)
{
$this->color = $color;
}
public function setColor(Color $color){
$this->color = $color;
}
abstract public function draw();
}
第二步：实现具体化实现角色（Concrete Implementor）
class Red implements Color{
public function showColor(){
return "red";
}
}
class Green implements Color{
public function showColor(){
return "green";
}
}
第三步：实现扩展抽象化（Refined Abstraction）角色
class Square extends Shape{
public function draw(){
echo "i am " . $this->color->showColor() . " square
";
}
}
第四步：测试
$redSquare = new Square(new Red());
$redSquare->draw();
$greenSquare = new Square(new Green());
$greenSquare->draw();
4.装饰模式（Decorator）
在现实生活中，常常需要对现有产品增加新的功能或美化其外观，如房子装修、相片加相框等。
为什么需要装饰模式？
在软件开发过程中，有时想用一些现存的组件。这些组件可能只是完成了一些核心功能。但在不改变其结构的情况下，可以动态地扩展其功能。所有这些都可以釆用装饰模式来实现。
什么是装饰模式？
装饰（Decorator）模式的定义：指在不改变现有对象结构的情况下，动态地给该对象增加一些职责（即增加其额外功能）的模式，它属于对象结构型模式。
装饰模式主要包含以下角色。
- 抽象构件（Component）角色：定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。
- 具体构件（Concrete Component）角色：实现抽象构件，通过装饰角色为其添加一些职责。
- 抽象装饰（Decorator）角色：继承抽象构件，并包含具体构件的实例，可以通过其子类扩展具体构件的功能。
- 具体装饰（ConcreteDecorator）角色：实现抽象装饰的相关方法，并给具体构件对象添加附加的责任。
实例
比如现在有一个输出字符串接口，现在只能输出原有字符串，现在想要增加输出JSON，XML等字符串的功能。
第一步：先定义系统中已经存在的构件
Interface Component{
public function renderData();
}
class ConcreteComponent implements Component{
public $data;
public function __construct($data){
$this->data = $data;
}
//输出字符串功能
public function renderData(){
return $this->data;
}
}
第二步：定义一个抽象装饰角色
abstract class Decorator implements Component
{
protected $component;
public function __construct(Component $component)
{
$this->component = $component;
}
}
第三步：定义具体的装饰类
// Json装饰类
class JsonComponent extends Decorator{
public function renderData(){
return json_encode($this->component->renderData());
}
}
// XML装饰类
class XmlComponent extends Decorator{
public function renderData(){
return "this is Xml renderData method";
}
}
第四步：测试
$component = new ConcreteComponent(["1", "2"]);
var_dump($component->renderData());
$jsonComponent = new JsonComponent($component);
var_dump($jsonComponent->renderData());
$xmlComponent = new XmlComponent($component);
var_dump($xmlComponent->renderData());