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浅谈PHP设计模式的工厂模式

简介

工厂模式属于创建型模式，可以分为三种：简单工厂、工厂模式、抽象工厂。
通俗讲就是用于如何优雅的创建对象而设计。当开发者不知道建什么对象，或者创建方式过于复杂的时候去使用（比如引入一个大composer项目或大型sdk，有些时候确实不知道需要使用那些对象，此时就需要参考官方文档，通过包里或sdk里提供的工厂方法，传入指定参数去生成指定对象。比如easyWechat项目。），适用于具有服务端和调用端的场景，既能优化调用端的使用体感，也能隐藏服务端创建对象的细节。

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简单工厂

作用

帮忙创建对象（核心方法可以使用静态方法，称之为静态工厂）。

适用场景

  1. 当不知道创建什么对象的时候去使用
  2. 创建对象过于复杂的时候去使用。

优点

简单工厂是工厂模式中创建对象最简单的方式，通俗容易理解。

缺点

当要生产对象的模块发生了需求变更，此时要被实例化的类可能会增加或者减少，此时就需要改工厂模式的核心代码，违背了开闭原则。

代码

class Keyboard{
    public function run() {
        return '我能打字';
    }
}

class Mouse {
    public function run() {
        return '我能控制光标';
    }
}

class Factory {
    public static function build($key) {
        if($key == 'mouse') {
            return new Mouse();
        } else if ($key == 'keyboard') {
            return new Keyboard();
        }
    }
}

//----------调用端----------
$res = Factory::build('mouse')->run();


/*
笔者认为，简单工厂可以简化为以下写法
但是这会有三个缺陷：
1. 能否做到类名写法一致？不一定能做到
2. 缺少白名单机制，不安全，指不定new那个类，特别是这个参数守用户传参影响的场景，不过这个可以让需要实例化的类实现一个接口，工厂方法添加typehint （类型约束）限制。
3. 如果修改白名单，又违背了开闭原则。
*/
class Factory {
    public static function build($class) {
        return ucfirst($class);
    }
}

工厂模式

作用

解决了简单工厂模式中违背开闭原则的问题。

适用场景

  1. 并解决了简单工厂模式下，一旦类发生变化，就需要修改核心模块的作用，遵循开闭原则。
  2. 产品层变化较大的的场景

优点

  1. 将创建对象的过程推迟的子类去实现，职责清晰，比较符合开闭原则。
  2. 并解决了简单工厂模式下，一旦类发生变化，就需要修改核心模块的作。

缺点

额外增加设计复杂度，每增加一个类，就需要增加一个子工厂。增加了系统抽象性。

代码

interface Usb {
    public function run();
}

class Keyboard implements USb {
    public function run() {
        return '我能打字';
    }
}

class Mouse implements USb {
    public function run() {
        return '我能控制光标';
    }
}

interFace Factory {
    public static function build();
}

class KeyboardFactory implements Factory {
    public static function build() :Keyboard {
        return new Keyboard();
    }
}

class MouseFactory implements Factory {
    public static function build() :Mouse {
        return new Mouse();
    }
}
//----------调用端----------
$res = MouseFactory::build()->run();

抽象工厂

作用

  1. 抽象工厂相比于工厂模式，可以创建一堆互有关联对象。
  2. 抽象工厂的实现由4部分构成：抽象工厂，具体工厂，抽象产品，具体产品。

适用场景

对象创建过程复杂，并且类与类之间有关联的时候。

优点

抽象工厂可以用一个类的不同方法返回不同对象，（工厂模式一个子类生产一个对象，抽象工厂可以生产出多个对象），替代系统中存在大量的工厂类。

缺点

会产生较大的变动，需要添加指定的方法去维护抽象工厂的完整性。

代码

interface Talk {
    public function say();
}

class EnglishTalk implements Talk {
    public function say() {
        return 'I can speak English';
    }
}

class ChineseTalk implements Talk {
    public function say() {
        return '我会说中文';
    }
}

interface Write {
    public function writeWord();
}

class EnglishWrite implements Write {
    public function writeWord() {
        return 'I can write English words';
    }
}

class ChineseWrite implements Write {
    public function writeWord() {
        return '我会写汉字';
    }
}


interface Factory {
    public static function buildSay();
    public static function buildWriteWord();
}


class EnglishFactory implements Factory {
    public static function buildSay() :EnglishTalk {
        return new EnglishTalk();
    }

    public static function buildWriteWord() :EnglishWrite {
        return new EnglishWrite();
    }
}


class ChineseFactory implements Factory {
    public static function buildSay() :ChineseTalk {
        return new ChineseTalk();
    }

    public static function buildWriteWord():ChineseWrite {
        return new ChineseWrite();
    }
}

//----------调用端----------
//中国人对应会说汉语，或写汉字，这就是有关联，
$chinese_say        = ChineseFactory::buildSay()->say();
$chinese_write_word = ChineseFactory::buildWriteWord()->writeWord();

三者对比

简单工厂 工厂模式 抽象工厂
实现难度 相对简单 相对复杂 相对复杂
实现细节 通过方法生产对象（不需要子类） 通过子类方法去生产对象 通过子类方法去生产有关联的对象
优点 实现简单 解决了简单工厂违背开闭原则的问题 可以制造一堆有关联的对象，减少工厂模式下工厂子类的数量
缺点 违背开闭原则，不适用修改产品 更加抽象，类数量增加，不方便维护 更加抽象，类数量增加，不方便维护
适用场景 简单场景，类之间无关联且不经常变动 需要实例化的产品容易有变动 类之间有关联，且不经常变动

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