实例讲解PHP设计模式编程中的简单工厂模式

这篇文章主要介绍了PHP设计模式编程中的简单工厂模式,举了一个水果销售和一个计算器设计的例子,需要的朋友可以参考下。

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

  1. interface Fruit
  2. {
  3. public function grow();
  4. public function harvest();
  5. public function plant();
  6. }

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

  1. class Apple implements Fruit
  2. {
  3. private $_treeAge;
  4. public function grow()
  5. {
  6. echo "Apple is growing.";
  7. }
  8. public function harvest()
  9. {
  10. echo "Apple has been harvested.";
  11. }
  12. public function plant()
  13. {
  14. echo "Apple has been planted.";
  15. }
  16. public function getTreeAge()
  17. {
  18. return $this->_treeAge;
  19. }
  20. public function setTreeAge($treeAge)
  21. {
  22. $this->_treeAge = (int) $treeAge;
  23. }
  24. }

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

  1. class Grape implements Fruit
  2. {
  3. private $seedless;
  4. public function grow()
  5. {
  6. echo "Grape is growing.";
  7. }
  8. public function harvest()
  9. {
  10. echo "Grape has been harvested.";
  11. }
  12. public function plant()
  13. {
  14. echo "Grape has been planted.";
  15. }
  16. public function getSeedless()
  17. {
  18. return $this->seedless;
  19. }
  20. public function setSeedless($seedless)
  21. {
  22. $this->seedless = (boolean) $seedless;
  23. }
  24. }

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

  1. class Strawberry implements Fruit
  2. {
  3. public function grow()
  4. {
  5. echo "Strawberry is growing.";
  6. }
  7. public function harvest()
  8. {
  9. echo "Strawberry has been harvested.";
  10. }
  11. public function plant()
  12. {
  13. echo "Strawberry has been planted.";
  14. }
  15. }

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

  1. class FruitGardener
  2. {
  3. public static function factory($which)
  4. {
  5. $which = strtolower($which);
  6. if ($which == 'apple') {
  7. return new Apple();
  8. } elseif ($which == 'strawberry') {
  9. return new Strawberry();
  10. } elseif ($which == 'grape') {
  11. return new Grape();
  12. } else {
  13. throw new BadFruitException('Bad fruit request');
  14. }
  15. }
  16. }

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

  1. class BadFruitException extends Exception
  2. {
  3. }

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

  1. try {
  2. FruitGardener::factory('apple');
  3. FruitGardener::factory('grape');
  4. FruitGardener::factory('strawberry');
  5. //...
  6. } catch (BadFruitException $e) {
  7. //...
  8. }

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

  1. /**
  2. * 面向对象计算器
  3. * 思路:
  4. * 1、面向对象的基本,封装、继承、多太
  5. * 2、父类公用类
  6. * 3、各种运算类
  7. */
  8. /**
  9. * 基类,运算类
  10. * 只提供基本数据,不参与运算
  11. */
  12. class Operation {
  13. // 第一个数
  14. public $first_num = 0;
  15. // 第二个数
  16. public $second_num = 0;
  17. /**
  18. * 获取结果,其他类覆盖此方法
  19. * @return double $result
  20. */
  21. public function getResult() {
  22. $result = 0.00;
  23. return $result;
  24. }
  25. }
  26. /**
  27. * 加法类
  28. */
  29. class OperationAdd extends Operation {
  30. /**
  31. * 覆盖父类,实现加法算法
  32. */
  33. public function getResult() {
  34. $result = 0;
  35. return $this->first_num + $this->second_num;
  36. }
  37. }
  38. /**
  39. * 减法类
  40. *
  41. */
  42. class OperationSub extends Operation {
  43. /**
  44. * 覆盖父类,实现加法算法
  45. */
  46. public function getResult() {
  47. $result = 0;
  48. return $this->first_num - $this->second_num;
  49. }
  50. }
  51. /**
  52. * 乘法类
  53. *
  54. */
  55. class OperationMul extends Operation {
  56. /**
  57. * 覆盖父类,实现加法算法
  58. */
  59. public function getResult() {
  60. $result = 0;
  61. return $this->first_num * $this->second_num;
  62. }
  63. }
  64. /**
  65. * 除类
  66. *
  67. */
  68. class OperationDiv extends Operation {
  69. /**
  70. * 覆盖父类,实现加法算法
  71. */
  72. public function getResult() {
  73. $result = 0;
  74. if ($this->second_num == 0) {
  75. throw new Exception('除法操作第二个参数不能为零!');
  76. return 0;
  77. }
  78. return $this->first_num / $this->second_num;
  79. }
  80. }
  81. /**
  82. * 工厂类
  83. */
  84. class OperationFactory {
  85. /**
  86. * 工厂函数
  87. * @param string $operation
  88. * @return object
  89. */
  90. public function createOperation($operation) {
  91. $oper = null;
  92. switch($operation) {
  93. case '+':
  94. $oper = new OperationAdd();
  95. break;
  96. case '-':
  97. $oper = new OperationSub();
  98. break;
  99. case '*':
  100. $oper = new OperationMul();
  101. break;
  102. case '/':
  103. $oper = new OperationDiv();
  104. break;
  105. default:
  106. return 0;
  107. }
  108. return $oper;
  109. }
  110. }
  111. $operation = new OperationFactory();
  112. $oper = $operation->createOperation('/');
  113. $oper->first_num = 10;
  114. $oper->second_num = 20;
  115. var_dump($oper->getResult());