61. PHP 设计模式简介

设计模式是解决常见软件设计问题的经过验证的方案。它不是具体的代码，而是一种思想。掌握设计模式能让代码更易维护、更易扩展。

---

1. 单例模式（Singleton）

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。常用于数据库连接、配置管理等场景。

<?php
class Database
{
    private static ?self $instance = null;

    private PDO $pdo;

    private function __construct()
    {
        $this->pdo = new PDO('mysql:host=localhost;dbname=test', 'root', '123456');
    }

    public static function getInstance(): self
    {
        if (self::$instance === null) {
            self::$instance = new self();
        }
        return self::$instance;
    }

    public function getPdo(): PDO
    {
        return $this->pdo;
    }

    // 禁止克隆和反序列化
    private function __clone() {}
    public function __wakeup()
    {
        throw new Exception("Cannot unserialize singleton");
    }
}

// 使用
$db = Database::getInstance();
$stmt = $db->getPdo()->query("SELECT * FROM users");

---

2. 工厂模式（Factory）

将对象的创建逻辑封装到工厂类中，调用者无需关心具体实例化过程。

<?php
interface Logger {
    public function log(string $message): void;
}

class FileLogger implements Logger {
    public function log(string $message): void {
        file_put_contents('app.log', $message . PHP_EOL, FILE_APPEND);
    }
}

class DbLogger implements Logger {
    public function log(string $message): void {
        echo "[DB] {$message}\n";
    }
}

class LoggerFactory {
    public static function create(string $type): Logger {
        return match ($type) {
            'file' => new FileLogger(),
            'db'   => new DbLogger(),
            default => throw new InvalidArgumentException('未知日志类型'),
        };
    }
}

// 使用
$logger = LoggerFactory::create('file');
$logger->log('系统启动');

---

3. 观察者模式（Observer）

定义对象间的一对多依赖，当一个对象状态改变时，所有依赖者自动收到通知。

<?php
interface Observer {
    public function update(string $event): void;
}

class UserService {
    private array $observers = [];

    public function attach(Observer $observer): void {
        $this->observers[] = $observer;
    }

    public function createUser(string $name): void {
        echo "创建用户：{$name}\n";
        $this->notify('user.created');
    }

    private function notify(string $event): void {
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($event);
        }
    }
}

class EmailNotifier implements Observer {
    public function update(string $event): void {
        if ($event === 'user.created') {
            echo "发送欢迎邮件\n";
        }
    }
}

class LogNotifier implements Observer {
    public function update(string $event): void {
        echo "记录日志：{$event}\n";
    }
}

// 使用
$service = new UserService();
$service->attach(new EmailNotifier());
$service->attach(new LogNotifier());
$service->createUser('张三');

---

4. 策略模式（Strategy）

定义一系列算法，将它们封装起来，并且使它们可以互相替换。

<?php
interface PaymentStrategy {
    public function pay(float $amount): string;
}

class AlipayStrategy implements PaymentStrategy {
    public function pay(float $amount): string {
        return "支付宝支付 {$amount} 元";
    }
}

class WechatStrategy implements PaymentStrategy {
    public function pay(float $amount): string {
        return "微信支付 {$amount} 元";
    }
}

class PaymentContext {
    public function __construct(private PaymentStrategy $strategy) {}

    public function executePay(float $amount): string {
        return $this->strategy->pay($amount);
    }

    public function setStrategy(PaymentStrategy $strategy): void {
        $this->strategy = $strategy;
    }
}

// 使用
$payment = new PaymentContext(new AlipayStrategy());
echo $payment->executePay(100); // 支付宝支付 100 元

$payment->setStrategy(new WechatStrategy());
echo $payment->executePay(100); // 微信支付 100 元

---

5. 模式使用建议

场景	推荐模式
全局唯一的数据库连接	单例模式
根据不同条件创建不同对象	工厂模式
事件触发后执行多个动作	观察者模式
多种算法/策略可互换	策略模式

---

小结

设计模式是前人总结的最佳实践。理解核心思想后，结合具体业务灵活运用，能让代码结构更清晰、更易于维护。

---