自制PHP框架之设计模式

为什么要使用设计模式？

设计模式，我的理解是为了达到“可复用”这个目标，而设计的一套相互协作的类。

感兴趣的读者可以阅读《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》，四位作者（Gang of Four）在书中列举了业界闻名的23种设计模式。

这里先介绍我们框架要涉及的三种设计模式。

单例模式（singleton）

单例模式可以保证一个类只有一个对象实例， 常用在数据库存取类，从而节省硬件资源的消耗。

这里，我们改写上一章节的MySQL类

class MySQL extends DB{
    private static $instance=null;
    public static function getInstance(){
        if(self::$instance==null){
            self::$instance=new MySQL();
        }
        return self::$instance;
    }
    public function MySQL(){

        /*Config*/
        $this->IP='*';
        $this->ServerID='*';
        $this->ServerPassword='*';
        $this->DataBaseName='*';
        /*End of Config*/

        $this->connection=mysqli_connect($this->IP,$this->ServerID,$this->ServerPassword,$this->DataBaseName);

        if(!$this->connection){
            die('Could not connect'.$this->connection);
        }

        mysqli_query($this->connection,'set names utf8');
    }

    public function Execute($sql){
        return mysqli_query($this->connection,$sql); 
    }

    public function Query($sql){
        $result=mysqli_query($this->connection,$sql);
        $arr=array();
        while($row=mysqli_fetch_array($result)){
            $arr[]=$row;
        }
        return $arr;
    }
    public function Close(){
        mysqli_close($this->connection);
    }
}

这里要注意的是，如果实例化一个MySQL类，我们不再写

$db=new MySQL();

而是这样：

$db=MySQL::getInstance();

因为只有getInstance这个静态函数，才能保证只调用一次MySQL类的构造函数。

单例模式是很常用的设计模式，这里不再赘述。

外观模式（Facade）

因为命名空间的问题，外观模式可以保证一个类的诸多方法看似是“一个类提供的”，这里我们先设计一个简单的服务提供者类

class ServiceProvider{
    public function Write($arg){
        echo $arg;
    }
}

这个类只有一个Write方法，就是把参数打印出来

然后定义一个Facade类

class Facade{
    public static function getInstance($classname,$args){
        return new $classname($args);
    }

    public static function getFacadeAccessor(){
        //
    }

    public static function __callstatic($method,$args){
        $instance=static::getInstance(static::getFacadeAccessor(),$args);
        return call_user_func_array(array($instance,$method),$args);
    }
}

要理解这个类，我们只要关注最后一个函数，就是__callstatic魔术方法。这个方法就是Facade类型对象或者其子类在调用他自身没有定义过的函数时，就会调用__callstatic方法，而这个方法最后调用了call_user_func_array函数，就是把任务交给提供这项服务的类去完成，同时完成参数的传递。

我们再写一个Facade子类

class MyFacade extends Facade{
    public static function getFacadeAccessor(){
        return ServiceProvider::class;
    }
}

这里注意，子类实现了父类没有具体实现的getFacadeAccessor方法，这个方法就是要告诉父类的__callstatic方法：“我作为Facade，代表的是什么哪个类，任务就由他来实现吧”，从语法上看，只是返回了一个表示类名的字符串。所以父类起初并不知道它的子类都代表着什么“服务提供者类”，只有当子类的静态函数被调用后，因为子类没有该静态函数，所以父类的__callstatic方法被启动了。

抽象工厂（Factory）

我对抽象工厂有一个粗俗的理解：“对象与字符串的对应”，也就是用一个字符串就可以创造一个类的对象。这种做法主要用在两种情况下是很方便的：

1.类名不稳定，会在项目中频繁修改

类名修改，很多时候并不是设计者的“命名洁癖”或者“命名强迫症”导致的修改，而是在项目的不断迭代，发觉这个类设计的不合理。如果这个类用的不频繁，那么改个类名只要手工做一些小的修改即可，但是如果这个类通篇存在于代码之中（假如是数据库类），那修改工作量就大了，当然，我们也可以对代码文件使用“字符串替换”，但是假如一个PHP写成的项目，PHP文件有几十上百个，这也是不合理的事。

2.类的设计者并不是类的使用者

类的设计者和类的使用者不是同一个开发人员，那么记忆一个字符串或许比记忆一个类名要生动的多。我们都学过计算机网络原理，都知道记忆一个域名要比记忆一个IP地址要生动的多，这就是DNS解决的问题。

因为抽象工厂很多教材都有涉及，不再赘述，本文将介绍一下目前非常流行的服务容器。

我们希望整个工程项目中，DB类，Session类，FileSystem类“拿来即用”，不用每次繁琐的初始化，比如写$db=new DB(arg1,arg2);这类语句，也希望DB等类型的对象像一个“全局”变量一般，在整个程序运行期间，随时可以调用。

服务容器可以让调用DB等类型的程序员不用知道这个类太多的细节，甚至可以用一个字符串的别名来创建这样一个对象。

我们定义一个服务容器类

class Container{
    public $bindings;
    public function bind($abstract,$concrete){
        $this->bindings[$abstract]=$concrete;
    }
    public function make($abstract,$parameters=[]){
        return call_user_func_array($this->bindings[$abstract],$parameters);
    }
}

可以把服务容器简单的看成一个全局变量，bind方法就是用关联数组把字符串和构造函数做绑定。

至此，有了服务容器，我们的Model类就要做修改了

class Model implements IModel{
    public static $table;
    public static $container;

    public static $db;
    public function __construct(){
        self::$container=new Container();
        self::$container->bind('db',function(){
            return MySQL::getInstance();
        });

        self::$db=self::$container->make('db',[]);
    }

    public static function get($id){
        return self::where('id',$id);
    }

    public static function where($condition,$value){
        $sql=sprintf("select * from %s where %s='%s'",self::$table,$condition,$value);
        return self::$db->Query($sql);
    }

    public static function all(){
        $sql=sprintf("select * from %s",self::$table);
        return self::$db->Query($sql);
    }
}

观察上面代码，我们同时用了单例模式和服务容器。

总结：如果要做一个PHP框架，应该要做好代码的复用。设计模式一直是很多争论的焦点，“究竟该不该使用设计模式？”，本文开始，我也努力回避“过于纠结这个问题”，我认为，设计模式有其存在的价值，至少在具体项目中，确实在很多版本迭代中节省了工作量，提高工作效率，但是如果在一个小项目中为了“秀一下我会设计模式”而使用设计模式，就不合理了。