实例讲解PHP设计模式编程中的简单工厂模式
简单工厂模式是类的创建模式,又叫做静态工厂方法(Static Factory Method)模式。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出那一种产品类的实例。
1.工厂模式的几种形态
工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化,不必事先知道每次要实例化哪一个类。工厂模式有以下几种形态:
(1)简单工厂(Simple Factory)模式,又称静态工厂方法模式(Static Factory Method Pattern)。
(2)工厂方法(Factory Method)模式,又称多态性工厂(Polymorphic Factory)模式或虚拟构造子(Virtual Constructor)模式;
(3)抽象工厂(Abstract Factory)模式,又称工具箱(Kit 或Toolkit)模式。下面就是简单工厂模式的简略类图。
简单工厂模式,或称静态工厂方法模式,是不同的工厂方法模式的一个特殊实现。在其他文献中,简单工厂往往作为普通工厂模式的一个特例讨论。
学习简单工厂模式是对学习工厂方法模式的一个很好的准备,也是对学习其他模式,特别是单例模式和多例模式的一个很好的准备。
2 .简单工厂模式的引进
比如说有一个农场公司,专门向市场销售各类水果。在这个系统里需要描述下列的水果:
葡萄 Grape
草莓 Strawberry
苹果 Apple
水果与其他的植物有很大的不同,就是水果最终是可以采摘食用的。那么一个自然的作法就是建立一个各种水果都适用的接口,以便与农场里的其他植物区分开。如下图所示。
水果接口规定出所有的水果必须实现的接口,包括任何水果类必须具备的方法:种植plant(),生长grow()以及收获harvest()。接口Fruit 的类图如下所示。
这个水果接口的源代码如下所示。
代码清单1:接口Fruit 的源代码
interface Fruit { public function grow(); public function harvest(); public function plant(); }
Apple 类是水果类的一种,因此它实现了水果接口所声明的所有方法。另外,由于苹果是多年生植物,因此多出一个treeAge 性质,描述苹果树的树龄。下面是这个苹果类的源代码。
代码清单2:类Apple 的源代码
class Apple implements Fruit { private $_treeAge; public function grow() { echo "Apple is growing."; } public function harvest() { echo "Apple has been harvested."; } public function plant() { echo "Apple has been planted."; } public function getTreeAge() { return $this->_treeAge; } public function setTreeAge($treeAge) { $this->_treeAge = (int) $treeAge; } }
同样,Grape 类是水果类的一种,也实现了Fruit 接口所声明的所有的方法。但由于葡萄分有籽和无籽两种,因此,比通常的水果多出一个seedless 性质,如下图所示。
葡萄类的源代码如下所示。可以看出,Grape 类同样实现了水果接口,从而是水果类型的一种子类型。
代码清单3:类Grape 的源代码
class Grape implements Fruit { private $seedless; public function grow() { echo "Grape is growing."; } public function harvest() { echo "Grape has been harvested."; } public function plant() { echo "Grape has been planted."; } public function getSeedless() { return $this->seedless; } public function setSeedless($seedless) { $this->seedless = (boolean) $seedless; } }
Strawberry 类实现了Fruit 接口,因此,也是水果类型的子类型,其源代码如下所示。
代码清单4:类Strawberry 的源代码
class Strawberry implements Fruit { public function grow() { echo "Strawberry is growing."; } public function harvest() { echo "Strawberry has been harvested."; } public function plant() { echo "Strawberry has been planted."; } }
农场的园丁也是系统的一部分,自然要由一个合适的类来代表。这个类就是FruitGardener 类,其结构由下面的类图描述。
FruitGardener 类会根据客户端的要求,创建出不同的水果对象,比如苹果(Apple),葡萄(Grape)或草莓(Strawberry)的实例。而如果接到不合法的要求,FruitGardener 类会抛出BadFruitException 异常。
园丁类的源代码如下所示。
代码清单5:FruitGardener 类的源代码
class FruitGardener { public static function factory($which) { $which = strtolower($which); if ($which == 'apple') { return new Apple(); } elseif ($which == 'strawberry') { return new Strawberry(); } elseif ($which == 'grape') { return new Grape(); } else { throw new BadFruitException('Bad fruit request'); } } }
可以看出,园丁类提供了一个静态工厂方法。在客户端的调用下,这个方法创建客户端所需要的水果对象。如果客户端的请求是系统所不支持的,工厂方法就会抛出一个BadFruitException 异常。这个异常类的源代码如下所示。
代码清单6:BadFruitException 类的源代码
class BadFruitException extends Exception { }
在使用时,客户端只需调用FruitGardener 的静态方法factory()即可。请见下面的示意
性客户端源代码。
代码清单7:怎样使用异常类BadFruitException
try { FruitGardener::factory('apple'); FruitGardener::factory('grape'); FruitGardener::factory('strawberry'); //... } catch (BadFruitException $e) { //... }
这样,农场一定会百果丰收啦!
3.使用简单工厂模式设计一个“面向对象的”计算器
/** * 面向对象计算器 * 思路: * 1、面向对象的基本,封装、继承、多太 * 2、父类公用类 * 3、各种运算类 */ /** * 基类,运算类 * 只提供基本数据,不参与运算 */ class Operation { // 第一个数 public $first_num = 0; // 第二个数 public $second_num = 0; /** * 获取结果,其他类覆盖此方法 * @return double $result */ public function getResult() { $result = 0.00; return $result; } } /** * 加法类 */ class OperationAdd extends Operation { /** * 覆盖父类,实现加法算法 */ public function getResult() { $result = 0; return $this->first_num + $this->second_num; } } /** * 减法类 * */ class OperationSub extends Operation { /** * 覆盖父类,实现加法算法 */ public function getResult() { $result = 0; return $this->first_num - $this->second_num; } } /** * 乘法类 * */ class OperationMul extends Operation { /** * 覆盖父类,实现加法算法 */ public function getResult() { $result = 0; return $this->first_num * $this->second_num; } } /** * 除类 * */ class OperationDiv extends Operation { /** * 覆盖父类,实现加法算法 */ public function getResult() { $result = 0; if ($this->second_num == 0) { throw new Exception('除法操作第二个参数不能为零!'); return 0; } return $this->first_num / $this->second_num; } } /** * 工厂类 */ class OperationFactory { /** * 工厂函数 * @param string $operation * @return object */ public function createOperation($operation) { $oper = null; switch($operation) { case '+': $oper = new OperationAdd(); break; case '-': $oper = new OperationSub(); break; case '*': $oper = new OperationMul(); break; case '/': $oper = new OperationDiv(); break; default: return 0; } return $oper; } } $operation = new OperationFactory(); $oper = $operation->createOperation('/'); $oper->first_num = 10; $oper->second_num = 20; var_dump($oper->getResult());
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