PHP设计模式(八)：工厂模式

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Introduction

在PHP设计模式(七)：设计模式分类中咱们提到过建立设计模式(Creation patterns)，建立设计模式专一于设计对象(Object)和实例(Instance)的建立过程。
建立设计模式包括下面五种设计模式：

1. 抽象工厂设计模式(Abstract Factory)

2. 生成器模式(Builder)

3. 工厂设计模式(Factory Method)

4. 原型设计模式(Prototype Method)

5. 单例设计模式(Singleton)

当程序逐渐扩展的时候，须要更多的新对象，新对象的建立不该该依赖于建立者，换句话说，新对象的建立过程，不该该依赖调用建立函数的对象。为了减小冗余，增长拓展性，工厂模式就是一种建立新对象时使用的设计模式。

工厂模式

工厂模式，也是五种设计模式中惟一的类的设计模式(Class patterns)，即在类中就能实现的设计模式。
听起来挺抽象？对比原型设计模式，这是一种对象设计模式(Object patterns)，经过对象的__clone()方法来实现的设计模式。
在工厂模式中，新建立的对象/产品并不依赖于生产它的对象/工厂，新对象和调用者之间是低耦合状态。一般调用者和工厂交互，由工厂来生成新对象，新对象只和工厂有关。

什么时候使用工厂模式？

简单来讲，当需求对类的个数不明确的时候，可使用工厂模式，如：
你须要建立一个在线博物馆，但你并不确切的知道究竟有多少文物，你不可能无限的增长新的文物类，同时对于损毁的文物，你不可能无限的去清理这些类。
反过来讲，若是你确切的知道类的总量，那么你就没有必要使用工程模式，直接经过继承的方式就能实现好的设计。

Example

仍是使用咱们惯用的鲸鱼和鲤鱼的例子，如今咱们想实现一个海洋馆，目前咱们并不肯定究竟有多少海洋生物。
先是一个抽象的工厂类：

<?php
abstract class Factory {
  protected abstract function create();
  public function factoryStart() {
    return $this->create();
  }
}
?>

而后是两个工厂：鲸鱼工厂和鲤鱼工厂

<?php
class WhaleFactory extends Factory {
  protected function create() {
    $whale = new Whale();
    return $whale->create();
  }
}
class CarpFactory extends Factory {
  protected function create() {
    $carp = new Carp();
    return $carp->create();
  }
}
?>

而后是抽象的动物接口：

<?php
interface Animal {
  public function create();
}
?>

而后是具体的动物类：鲸鱼类和鲤鱼类

<?php
class Whale implements Animal {
  private $name;
  public function create() {
    $this->name = "Whale";
    return $this->name . " is created.\n";
  }
}
class Carp implements Animal {
  private $name;
  public function create() {
    $this->name = "Carp";
    return $this->name . " is created.\n";
  }
}
?>

下面给出使用工厂建立鲸鱼和鲤鱼的代码：

<?php
$whaleFactory = new WhaleFactory();
echo $whaleFactory->factoryStart();
$carpFactory = new CarpFactory();
echo $carpFactory->factoryStart();
?>

运行一下：

Whale is created.
Carp is created.

到这里你是否是以为，其实直接生成两个类就好了，何须搞这么复杂？别着急，好戏在后面。

修改类的方法

因为Interface的限制，修改类的方法被限定在了create()方法中，所以能够避免偷懒的程序员新增长的不合理函数。
简单修改一下：

<?php
class Whale implements Animal {
  private $name;
  public function create() {
    $this->name = "Whale";
    return $this->name . " is created. Whale eats fish.\n";
  }
}
class Carp implements Animal {
  private $name;
  public function create() {
    $this->name = "Carp";
    return $this->name . " is created. Carp eats moss.\n";
  }
}
?>

因为对象是由工厂造出来的，外部不可能直接调用或者修改类的实现，类的修改被限定在了类的对外接口上。这样的架构易于扩展。

一个工厂

工厂模式的灵活，在于能够只拥有一个工厂，却能生产多个类/产品。
修改咱们的抽象工厂，给create()方法增长animal接口：

<?php
abstract class Factory {
  protected abstract function create(Animal $animal);
  public function factoryStart($animal) {
    return $this->create($animal);
  }
}
?>

而后合并以前的鲸鱼工厂和鲤鱼工厂：

<?php
class AnimalFactory extends Factory {
  protected function create(Animal $animal) {
    return $animal->create();
  }
}
?>

修改使用工厂建立鲸鱼和鲤鱼的代码：

<?php
$animalFactory = new AnimalFactory();
echo $animalFactory->factoryStart(new Whale());
echo $animalFactory->factoryStart(new Carp());
?>

运行一下：

Whale is created. Whale eats fish.
Carp is created. Carp eats moss.

鲸鱼类和鲤鱼类源源不断的从一个工厂中被建立出来了。经过这种设计模式，类的建立过程统一经过一个接口来实现，接口外部并不须要关心类是如何被建立出来的，而接口内部实现也获得了很好的拓展性。

Summary

本文介绍了工厂设计模式，使用这种设计模式，可让你经过一个或多个工厂的接口，建立无数新类，调用任意类的方法。因为接口严格定义了新类/产品的形态，所以在维护和拓展的时候，能够省去很多力气。