PHP设计模式概论【概念、分类、原则等】

本文将为你介绍PHP设计模式概论，带你了解设计模式的基本概念、功能、分类及原则。

一、设计模式概述

设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的代码设计经验的集合。使用设计模式的目的是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。毫无疑问，设计模式对于个人、他人以及系统都是多赢的。设计模式的出现使得代码编制真正工程化，它是软件工程的基石，如同构建大厦的一块块砖石。每个模式都描述了一个在我们环境中反复出现的问题以及该问题的解决方案的核心。通过这种方式，我们可以无数次地重用已有的解决方案，无需再重复相同的工作。

二、设计模式的目的

设计模式的目的是提供一套经过优化的、可重用的代码模板，这些模板是从前辈们在程序设计过程中的抽象出来的通用优秀经验。其主要目的是增加程序的灵活性、可重用性，并促进程序设计的标准化，提高系统开发进度。值得注意的是，在某些情况下，过于注重“设计模式”可能会使代码过于复杂。在编写简单的算法时，直接解决问题可能比引入某种模式更为直接有效。在大项目或框架中，使用设计模式来组织代码则显得尤为重要，以提高代码的可读性和可维护性。

三、设计模式的起源和历史

“设计模式”这个术语最初被设计用于建筑学领域。在Chrisher Alexander的著作中，他描述了一些常见的建筑学设计问题，并解释了如何运用已有的模式来进行全新的有效设计。随着软件开发的不断发展，Alexander的观点被很好地转化到软件开发领域，并长期用于通过复用已有的组件来构造新的解决方案。

四、设计模式的四个基本要素

设计模式包含四个基本要素：模式名称、问题陈述、解决方案和效果。这些要素使设计师能够更简单地复用成功的设计和体系结构，并使新系统开发者更容易理解设计思路。模式名称用于标识一个特定的设计模式，问题陈述描述了该模式适用的领域和应解决的问题，解决方案描述了设计的组成成分及其相互关系，效果部分则描述了模式应用的效果及应权衡的问题。一个好的设计模式的论述应该覆盖使用这个模式的优点和缺点。

设计模式是软件设计中不可或缺的一部分，它们提供了一种组织和复用代码的有效方式，有助于提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。对于PHP开发者来说，了解和学习设计模式将有助于提高编程技能，更好地组织和编写代码。设计模式：超越库与模板的存在

当我们谈论编程与设计时，设计模式这一词汇常常浮现于耳。它并非一个简单的库或模板，而是一个引导我们如何组织代码、解决复杂问题的蓝图。在此，我们可以将设计模式比作一件衬衫，但不仅仅是从店铺中购买的那件衬衫。

想象一下，你从店铺购买的衬衫虽然符合大众审美和需求，但有时可能并不完全符合你的个人喜好或特定场合的需求。这时，设计一件自己的衬衫就显得尤为重要。设计模式的存在就是为了帮助我们设计这样的“衬衫”，满足特定的需求和场景。它提供了一个框架或模板，让我们在更短的时间内熟练地设计出高质量的代码。

以数据提取层或CMS为例，这些都是预先设计并编码好的“衬衫”，可以满足大部分的需求。当我们阅读《设计模式》这本书时，可能会发现现有的解决方案并不总是符合我们的需求。设计模式就像一个裁缝模型，为我们提供了一个指导，帮助我们根据程序设计语言及应用程序的特点和要求进行定制。

关于设计模式的分类，我们可以从多个角度进行划分。按其目的划分，有创建型、结构型和行为型。按其处理的关系划分，又有类模式和对象模式。这些不同的模式为我们提供了丰富的工具库，帮助我们解决不同的编程难题。

进一步地，让我们了解一些基本的设计模式。抽象工厂模式为我们提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口；适配器模式则帮助我们转换接口，使原本不兼容的类能够协同工作；桥接模式将抽象与实现分离，使它们能够独立变化。除此之外，还有建造者模式、职责链模式、命令模式、组合模式、装饰器模式等，每一种模式都有其独特的用途和优势。

这些设计模式并不是孤立的。它们之间的关系和交互构成了复杂的系统。当我们使用这些模式时，必须深入理解其背后的原理和目的，确保它们能在我们的项目中发挥最大的作用。

设计模式是一个强大的工具，它帮助我们更好地组织代码，解决复杂问题。它不仅仅是一个库或模板，更是一种思维方式，一种解决问题的方法。掌握设计模式，就像掌握了一件强大的武器，让我们在编程的道路上更加得心应手。设计模式是软件开发中非常重要的概念，它们提供了在特定情况下解决常见问题的最佳实践。以下是关于几种常见的设计模式及其核心原则的简单介绍。

一、设计模式简述

备忘录模式（Memento）在不破坏封装性的前提下，捕获对象的内部状态并在对象之外保存。这样，对象可以恢复到保存的状态。观察者模式（Observer）定义了对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动刷新。原型模式（Prototype）通过原型实例指定创建对象的种类，并通过拷贝这个原型来创建新的对象。代理模式（Proxy）为其他对象提供代理以控制对该对象的访问。单例模式（Singleton）确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。状态模式（State）允许对象在其内部状态改变时改变行为。策略模式（Strategy）定义一系列算法，将它们封装起来，并使其可相互替换。模板方法（Template Method）定义一个操作的骨架，将某些步骤延迟到子类中。访问者模式（Visitor）表示作用于某对象结构中的各元素的操作，可以在不改变元素类的前提下定义新的操作。

二、设计模式六大原则

1. 开-闭原则（Open-Closed Principle，OCP）：这是设计模式的核心原则，意味着系统对于扩展是开放的，但对于修改是封闭的。一个好的系统应该在不需要修改源代码的情况下，能够扩展功能。实现这一原则的关键是抽象化。通过扩展现有系统，可以提供新的行为，以适应新的需求。稳定的抽象层模块不应该被修改，以保证系统的稳定性和延续性。在可变性的封闭原则中，需要将系统的可变因素封装起来，这是实现开-闭原则的最好方式。

2. 里氏代换原则：任何基类可以出现的地方，子类也可以出现。这讲的是基类和子类的关系。正方形和长方形是理解这一原则的经典例子。子类可以在基类的基础上新增行为，但必须满足里氏代换原则。

3. 依赖倒转原则：要依赖抽象，而不是具体的实现。这一原则要求客户端依赖于抽象耦合，也就是说，抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。要针对接口编程，而不是针对实现编程。依赖倒转原则是对抽象化的最好规范，也是实现开-闭原则的手段。

4. 合成/聚合复用原则（Composite/Aggregate Reuse Principle，CARP）：要尽量使用合成/聚合原则，而不是继承关系达到软件复用的目的。合成/聚合复用原则鼓励在新的对象中使用已有的对象，使之成为新对象的一部分，通过向这些对象的委派达到复用已有功能的目的。

这些设计模式的存在是为了解决软件开发中的常见问题，它们的原则是确保软件系统的稳定性、可维护性和可扩展性。在实际开发中，我们可以根据具体情况选择合适的设计模式来解决遇到的问题。深入理解这些设计模式的原理和应用场景，可以帮助我们更好地进行软件设计和开发。在软件设计中，复用是一个重要的目标，而合成和聚合原则是实现这一目标的关键所在。这两个原则不仅相辅相成，而且是实现开放封闭原则的基石。我们需要理解这两个概念的基本含义。

合成，如同我们看待人与房子的关系——完全依赖的、不可共享的。一个人失去了房子，这种关系也就瓦解了。就像乌鸡百凤丸，它是由乌鸡和上等药材精心制作而成的一个整体产品。在网络游戏中，武器装备的合成也是类似的，多种元素融合成一种强大的存在。而聚合则是一种更为紧密的依赖关系，比如奔驰S360汽车与其引擎和轮胎的关系。它们是不可分割的，离开了整体，部分就失去了意义。这种关系在设计中不应频繁出现，因为它会增加设计的耦合度。

当我们理解了合成和聚合的含义后，就可以进一步理解合成聚合原则了。这个原则告诉我们，在系统设计时，要避免过度使用继承关系，尤其是当继承层次超过一定的限制时。这时，我们可以考虑重构代码或重新设计结构，采用合成聚合原则来优化我们的设计。迪米特法则则进一步强调了减少类之间的耦合度的重要性。这个法则也被称为最少知识原则，意味着一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解。这有助于降低修改的复杂度，因为当一个类需要修改时，它对其他类的依赖越少，对其他类产生的影响就越小。在设计系统时，我们应当尽量减少类之间的相互作用。例如，如果一个类依赖于另一个类，那么应当尽量避免后者再依赖于其他类的情况出现。这样可以大大降低系统的复杂性并简化修改的难度。这也体现了接口隔离原则的精神：应当通过最小的接口建立类与类之间的依赖性。一个过于臃肿的接口是对接口的污染，不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。为了降低耦合性并实现迪米特法则的要求我们需要使用接口隔离原则来规范我们的设计并约束类之间的交互方式。设计模式是从众多优秀的软件系统中提炼出的成功的设计方案这些方案能够帮助我们避免重复性工作并设计出高质量的软件系统它们的主要优点包括提供了通用的设计词汇和语言促进了开发人员间的沟通与交流降低了理解系统的复杂度提高了开发效率和软件质量并节约了设计成本。总的来说通过遵循这些原则和模式我们可以创建出更加健壮、灵活和可维护的软件系统。设计模式在编程领域中的价值与应用

设计模式，作为一种深入理解面向对象思想的工具，对于初学者来说具有极大的帮助。它们不仅能够帮助初学者更方便地阅读和学习现有类库和其他系统中的源代码，而且还能显著提高软件的设计水平和代码质量。实际上，设计模式并非单纯通过理论学习就能掌握，而是在实际编码过程中不断应用、积累经验的产物。

许多框架，如PHP的ZF，广泛应用了各种设计模式。这些框架中的类名或目录名往往以某种设计模式的名称来命名，这样开发者只需看一眼类名或文件名，就能对代码组织结构有个大概的了解。对于那些已经熟练掌握了编程语言的人来说，随着编码经验的不断积累，对设计模式和原则的理解也会越来越透彻。这一过程就像山重水复后的柳暗花明，充满了挑战与收获。

接下来，我们要一下优秀程序设计的18大原则。这些原则是由有着丰富编程经验的资深技术人员，如曾在Microsoft和Autodesk工作过，并创办过两家赢利的互联网公司的Diggins所提出的。

其中，一个重要的原则是避免重复原则（DRY）。编程的最基本原则就是避免重复，一旦在程序代码中重复某个语句或概念，就很容易形成一个抽象体。与DRY原则密切相关的还有抽象原则，它要求程序代码中每一个重要的功能只能出现在源代码的一个位置。

紧接着的是简单原则（KISS）。简单的代码不仅占用时间少、漏洞少，而且易于修改。还有一个重要的原则就是避免创建你不要的代码（YAGNI）。除非你真的需要它，否则不要创建新功能。在编程过程中，应该始终遵循“尽可能做可运行的最简单的事”的原则。

还有一个值得注意的原则是“别让我思考”。这意味着所编写的代码必须易于阅读和理解，这样别人才能欣赏并提出合理的建议。复杂的程序往往会让人敬而远之。

开闭原则也是重要的软件设计原则之一。你所编写的软件实体（类、模块、函数等）应该是开源的，这样别人可以在你的基础上进行拓展开发。你应该保护你的代码不被随意修改，保证软件的稳定性和安全性。

还有一个重要的原则是代码维护。一个优秀的代码应该使本人或他人都能在未来对其进行维护。这不仅要求代码具有良好的可读性，还要求代码具有良好的可扩展性和可维护性。

还有一个最小惊讶原则和单一责任原则也是值得注意的。最小惊讶原则要求代码不要给读者带来惊喜，按照项目要求来编写即可。而单一责任原则则要求某个代码的功能应该只有单一的、明确的执行任务，避免一个代码承担过多的责任，导致代码复杂难以维护。

这些设计原则都是为了提高代码质量、提高开发效率、方便维护而提出的。掌握这些原则，对于任何一个程序员来说都是非常重要的。编程原则与最佳实践：构建灵活、可维护的代码基石

在软件开发领域，遵循一些基本的编程原则和最佳实践可以大大提高代码的质量、可维护性和效率。本文将详细介绍一些关键的编程原则，并它们如何帮助PHP开发者构建稳健、灵活的应用程序。

一、低耦合原则（Minimize Coupling）

代码的任何一个部分应该尽量减少对其他区域的依赖。这意味着，当某个部分需要更改时，对其他部分的影响应该最小化。遵循这一原则，我们可以创建更加模块化和松耦合的代码，从而提高代码的可测试性和可维护性。

二、最大限度凝聚原则（Maximize Cohesion）

相似的功能代码应该尽量集中在一个部分或模块中。这样做有助于提高代码的可读性和可维护性，因为相关的代码被组织在一起，方便开发者理解和修改。

三、隐藏实现细节（Hide Implementation Details）

隐藏实现细节意味着，代码的内部工作原理应该对其他部分尽可能透明。这有助于降低代码的复杂性，因为其他开发者可以专注于功能需求，而不必深入了解底层实现。遵循这一原则可以确保代码的灵活性，当内部实现需要更改时，其他部分不需要随之改变。

四、迪米特法则（Law of Demeter）

迪米特法则，也被称为最少知识原则，要求每个部分只与直接相关的部分交互。这有助于降低代码的复杂性，因为每个部分都只依赖于最小的接口，从而提高了代码的灵活性和可测试性。

五、避免过早优化（Avoid Premature Optimization）

除非有充分的证据表明代码需要优化，否则不要过度优化。过早的优化可能导致代码变得复杂和难以维护。只有在真正需要的时候进行优化，并且要有数据支持优化是有效的。记住，Knuth的名言：“过早的优化是一切罪恶的根源”。

六、代码重用原则（Code Reuse is Good）

重用代码是提高效率、减少错误和提高代码质量的关键。通过重用代码，我们可以避免重复编写相同的逻辑，从而提高开发速度和代码的可读性。

七、关注点分离（Separation of Concerns）

不同的功能应该由不同的代码模块负责，模块之间的重叠应该最小化。这样做有助于提高代码的模块化程度和可维护性，因为每个模块都有一个明确的任务和功能。

八、拥抱改变（Embrace Change）

在敏捷开发环境中，变化是常态而非例外。我们应该欢迎并拥抱变化。遵循这一原则意味着我们的代码应该易于修改和扩展，以适应不断变化的需求。这需要我们遵循前面提到的原则，如低耦合和最大化凝聚，以创建灵活、可维护的代码。

遵循这些编程原则和最佳实践可以帮助PHP开发者构建高质量、灵活和可维护的代码。通过遵循这些原则，我们可以创建出模块化的、松耦合的代码，从而提高开发效率、减少错误并适应不断变化的需求。更多关于PHP的专题和资源，可以查看本站的相关专题。希望本文所述对PHP程序设计者有所帮助。