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从0开始学PHP面向对象内容之常用设计模式（中介，访问）

article 2024/12/4 14:16:29

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PHP设计模式——行为型模式

PHP 设计模式中的行为模式（Behavioral
Patterns）主要关注对象之间的通信和交互。行为模式的目的是在不暴露对象之间的具体通信细节的情况下，定义对象的行为和职责。它们常用于解决对象如何协调工作的问题，提高系统的灵活性、可扩展性和可维护性。

5、中介者模式（Mediator Pattern）

概念

中介者模式是一种行为型设计模式，它通过引入一个中介者对象来封装对象之间的交互，使对象之间的通信松散耦合。中介者模式使多个对象之间的依赖关系变得简单易管理，避免了对象之间直接交互所带来的复杂性。
核心思想：通过中介者统一管理多个对象之间的通信，将复杂的对象依赖和交互逻辑集中到中介者中，减少对象之间的耦合

结构

中介者模式的结构包括以下主要角色：：

1、Mediator（中介者接口）：定义对象通信的接口。
2、Concrete Mediator（具体中介者）：实现中介者接口，管理并协调多个对象之间的交互。
3、Colleague（同事类接口）：定义同事对象的基本行为，所有同事类通过中介者进行通信。
4、Concrete Colleague（具体同事类）：通过中介者与其他同事类通信，不直接引用其他同事类。

代码示例

假设有一个聊天室，用户通过聊天室（中介者）发送消息，聊天室负责分发消息给其他用户。

<?php

// 中介者接口
interface Mediator {
    public function sendMessage($message, Colleague $colleague);
    public function addUser(Colleague $colleague);
}

// 具体中介者
class ChatRoomMediator implements Mediator {
    private $users = [];

    public function addUser(Colleague $colleague) {
        $this->users[] = $colleague;
    }

    public function sendMessage($message, Colleague $colleague) {
        foreach ($this->users as $user) {
            // 不向发送者发送消息
            if ($user !== $colleague) {
                $user->receiveMessage($message);
            }
        }
    }
}

// 同事类接口
abstract class Colleague {
    protected $mediator;
    protected $name;

    public function __construct(Mediator $mediator, $name) {
        $this->mediator = $mediator;
        $this->name = $name;
    }

    public function sendMessage($message) {
        echo "{$this->name} 发送消息: $message\n";
        $this->mediator->sendMessage($message, $this);
    }

    abstract public function receiveMessage($message);
}

// 具体同事类
class User extends Colleague {
    public function receiveMessage($message) {
        echo "{$this->name} 收到消息: $message\n";
    }
}

// 客户端代码
$chatRoom = new ChatRoomMediator();

$user1 = new User($chatRoom, "Alice");
$user2 = new User($chatRoom, "Bob");
$user3 = new User($chatRoom, "Charlie");

$chatRoom->addUser($user1);
$chatRoom->addUser($user2);
$chatRoom->addUser($user3);

$user1->sendMessage("Hello, everyone!");

输出

Alice 发送消息: Hello, everyone!
Bob 收到消息: Hello, everyone!
Charlie 收到消息: Hello, everyone!

适用场景

1、对象之间存在复杂的依赖关系：当多个对象之间存在复杂的通信需求，但直接通信会导致代码复杂度和耦合性增加时，使用中介者模式。
2、需要集中管理对象交互：如聊天室、调度系统、GUI应用中窗口和控件的交互。希望解耦多个对象之间的依赖：
3、对象之间的交互逻辑可以独立修改，而不影响其他对象。

小结

中介者模式通过将对象间复杂的交互逻辑封装到中介者中，降低了对象之间的耦合性，适用于需要集中管理对象交互的场景。但需要注意控制中介者的复杂性，以免成为系统的瓶颈。

优点

1、降低对象之间的耦合性：对象不直接引用其他对象，而是通过中介者进行通信。
2、 简化对象交互：中介者集中管理对象交互逻辑，简化了维护。
3、便于扩展和修改：修改中介者逻辑或新增对象不会影响其他同事类。

缺点

1、中介者可能过于复杂：随着系统规模的增长，中介者可能成为一个复杂的“全能类”。
2、调试困难：对象间通信的逻辑集中在中介者中，可能导致调试和定位问题的难度增加。

对比

大家有没有发现中介模式、观察者模式、命令模式有些相似，那么下列表格为大家做了总结

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对比总结：

中介者模式 适合用于管理复杂对象间的交互逻辑，避免直接依赖。
观察者模式 适合用于实现一对多的通知机制，状态变化的传播。
命令模式 适合用于请求的封装、队列化及撤销操作，解耦调用者和接收者。

6、访问者模式（Visitor Pattern）

概念

访问者模式是一种行为型设计模式，允许在不改变对象结构的前提下，定义作用于这些对象的新操作。通过将操作封装在访问者对象中，访问者模式实现了操作和数据结构的分离。
核心思想：将数据结构与其操作分离，通过引入访问者对象，为数据结构中的元素定义新的操作。

结构

访问者模式包括以下主要角色：

1、Visitor（访问者接口）：定义访问数据结构中每种元素的接口。
2、Concrete Visitor（具体访问者）：实现访问者接口，为数据结构中的具体元素定义具体的操作。
3、Element（元素接口）：定义一个 accept 方法，接收访问者对象。
4、Concrete Element（具体元素类）：实现元素接口，具体实现 accept 方法，并调用访问者对应的操作。
5、Object Structure（对象结构）：包含一组元素，可以迭代元素并接受访问者。

代码示例

公司员工绩效评估：

以下示例展示了一个公司中，通过访问者模式对员工进行不同的绩效评估（技术人员和管理人员分别有不同的考核标准）。

<?php

// 访问者接口
interface Visitor {
    public function visitEngineer(Engineer $engineer);
    public function visitManager(Manager $manager);
}

// 具体访问者：绩效评估
class PerformanceEvaluator implements Visitor {
    public function visitEngineer(Engineer $engineer) {
        echo "评估工程师 " . $engineer->getName() . " 的代码质量: " . $engineer->getCodeQuality() . "\n";
    }

    public function visitManager(Manager $manager) {
        echo "评估经理 " . $manager->getName() . " 的团队绩效: " . $manager->getTeamPerformance() . "\n";
    }
}

// 元素接口
interface Employee {
    public function accept(Visitor $visitor);
}

// 具体元素：工程师
class Engineer implements Employee {
    private $name;
    private $codeQuality;

    public function __construct($name, $codeQuality) {
        $this->name = $name;
        $this->codeQuality = $codeQuality;
    }

    public function accept(Visitor $visitor) {
        $visitor->visitEngineer($this);
    }

    public function getName() {
        return $this->name;
    }

    public function getCodeQuality() {
        return $this->codeQuality;
    }
}

// 具体元素：经理
class Manager implements Employee {
    private $name;
    private $teamPerformance;

    public function __construct($name, $teamPerformance) {
        $this->name = $name;
        $this->teamPerformance = $teamPerformance;
    }

    public function accept(Visitor $visitor) {
        $visitor->visitManager($this);
    }

    public function getName() {
        return $this->name;
    }

    public function getTeamPerformance() {
        return $this->teamPerformance;
    }
}

// 对象结构
class Company {
    private $employees = [];

    public function addEmployee(Employee $employee) {
        $this->employees[] = $employee;
    }

    public function accept(Visitor $visitor) {
        foreach ($this->employees as $employee) {
            $employee->accept($visitor);
        }
    }
}

// 客户端代码
$company = new Company();
$company->addEmployee(new Engineer("Alice", 95));
$company->addEmployee(new Manager("Bob", 80));

$evaluator = new PerformanceEvaluator();
$company->accept($evaluator);

输出结果

评估工程师 Alice 的代码质量: 95
评估经理 Bob 的团队绩效: 80

适用场景

1、需要对一组对象实施多个不同的操作：对象结构稳定，但操作可能经常变化。
2、对象类型较多且操作复杂：每种对象需要执行多种操作，操作与对象解耦有助于代码维护。
3、需要避免对对象类的频繁修改：新增操作时，只需修改访问者，而不需修改对象类。

应用实例

文件系统操作：文件系统中，文件和文件夹是具体元素，可以通过访问者实现不同的操作，比如计算总大小、显示文件结构、设置权限等。
报表生成 ：在财务系统中，不同类型的财务数据可以通过访问者生成不同形式的报表（如 PDF、HTML 或 Excel）。
编译器语法树 ：在编译器设计中，可以通过访问者模式对语法树执行语法检查、优化和代码生成。