设计模式:装饰器模式介绍和应用

简短描述

当前有一个功能完善的对象,如果我们想要给这个对象添加一个新的职责,那么我们可以用一个新的类去装饰它来实现对原有对象职责的扩展。新的类称为“装饰者”,原有的对象称为“被装饰者”。这种模式被称为装饰器模式。

现实生活中的装饰器模式

装饰器模式在现实生活中的例子简直太多了。比如我开了一个奶茶店,卖的是普通的奶茶。现在我想引入一个叫珍珠奶茶的商品,我要怎么做呢?

我是不是需要升级一下我的制作奶茶的机器,让它支持珍珠奶茶的做法?但这种成本估计比较高,说不定还没原来做奶茶的机器好用呢!实际上我只需要买一个能做“珍珠”的机器就行!把“珍珠”放进奶茶不就成了珍珠奶茶。原有的做奶茶的机器依然可以稳定地制作做奶茶,也避免花成本去学习操作新的机器。

在这个案例中,珍珠就是装饰者,奶茶就是被装饰者。

很容易就写出一个上面所描述的装饰器模式的代码。 首先定义一个饮料接口

interface Drink
{
    public function getPrice();
}

我们现在已经在卖奶茶了,下面是一个奶茶的类。价格已经订好了,10元!

class MilkTea implements Drink
{
    public function getPrice()
    {
        return 10;
    }
}

接着有一个新的品种,叫珍珠奶茶,我只要写一个珍珠的类,然后装饰一下奶茶,这个奶茶就成了珍珠奶茶。

class Boba implements Drink
{
    public function __construct($MilkTea)
    {
        $this->MilkTea = $MilkTea;
    }

    public function getPrice()
    {
        return $this->MilkTea->getPrice() + 5;
    }
}

看看珍珠奶茶是怎么制造出来的

// 先把奶茶做出来
$MilkTea = new MilkTea();
// 用珍珠去装饰这个奶茶,变成了波霸奶茶
$Boba = new Boba($MilkTea);
// 看看现在波霸奶茶的价格
echo $Boba->getPrice();

装饰模式使用起来还是非常容易的。在实际应用中,装饰器模式使用场景也十分广泛。

装饰器应用场景一:参数验证

api中参数验证是必不可少的,我们会选择一些已经很成熟的参数验证器,假如现在有一个非常成熟的参数验证器叫validator,我们现在用的也非常好。

突然有一天,一个需求说接口需要增加一个签名验证,然而现有的验证器不支持该功能,怎么解决呢?

第一反应可能是直接修改这个验证器,让其增加签名验证功能,但这样可不是个很好的解决方案。一个是直接修改会引入风险,一个是如果后续有更多需求,这个稳定的验证器可能会被改的一团糟,还有就是增加一个业务的需求可能让这个验证器变得有点“多事”了…

这个时候装饰器就派上用场了,不修改原有的验证器,用一个新的验证器去装饰原有的验证器就好啦!新的验证器就是为当前业务定制的专有验证器,而原来的验证器也保持了它只该有的功能。

装饰器应用场景二:日志记录

现在有一个使用了很久的日志记录类,代码写的还行,使用也很稳定,但是功能比较单一,仅仅是把日志写入一个文件就完事了。

我突发奇想想让这个日志类能够自动实现根据日期归档,这个时候我就可以写一个装饰器,这个装饰器实现了文件归档的功能,去装饰日志记录类,装饰之后的日志记录类就成为了一个带有文件归档的日志记录类。

设计模式:观察者模式介绍与应用场景

简短描述

在观察者模式中,有一个主题和几个观察者,主题状态改变之后会通知到所有的观察者。

现实中的观察者模式

观察者模式和现实世界很好对应。比如我和我的朋友们购买了今年一年的报纸,每次报社印刷了今天的报纸之后就会往我这里送。在这个系统里面,“报社“是一个主题,“我和我的朋友们”就是一个观察者,当“报社”生产报纸之后,“我和我的朋友们”都能收到这份报纸。

根据上面的描述,我们很容易写出一个观察者模式。首先定义一个报社作为主题,然后定义一些用户作为观察者。不过在此之前,我们先定义主题和观察者的接口,毕竟我们是面向接口编程。

定义一个主题接口

namespace ds\observer\contract;

/**
 * 主题接口
 */

interface Subject
{
    /**
     * 添加一个观察者
     * @param Observer $observer
     */
    public function add(Observer $observer);
    
    /**
     * 移除一个观察者
     * @param  Observer $observer
     * @return boolean
     */
    public function remove(Observer $observer);
    
    /**
     * 通知所有观察者
     * @param  mixed $data
     * @return boolean
     */
    public function notify($data);
}

定义一个观察者接口

namespace ds\observer\contract;

/**
 * 观察者
 */
interface Observer
{
    /**
     * 执行自己的逻辑
     * @param  mixed $data
     * @return boolean
     */
    public function execute($data);
}

定义报社,实现主题接口

namespace ds\observer;

/**
 * 报社主题
 */
class Newspaper implements contract\Subject
{
    protected $Observers;

    /**
     * 添加一个观察者
     * @param Observer $observer
     */
    public function add(contract\Observer $observer)
    {
        $hash = $this->hash($observer);
        $this->Observers[$hash] = $observer;
    }
    
    /**
     * 移除一个观察者
     * @param  Observer $observer
     */
    public function remove(contract\Observer $observer)
    {
        $hash = $this->hash($observer);
        unset($this->Observers[$hash]);
    }
    
    /**
     * 通知所有观察者
     * @param  mixed $data
     * @return boolean
     */
    public function notify($data)
    {
        foreach ($this->Observers as $observer) {
            $observer->execute($data);
        }
    }

    protected function hash($obj)
    {
        return spl_object_hash($obj);
    }
}

定义用户,实现观察者接口

namespace ds\observer;

/**
 * 用户
 */
class User implements contract\Observer
{
    public function __construct($name)
    {
        $this->name = $name;
    }

    /**
     * 执行观察者自身逻辑
     * @param  string $data
     * @return void
     */
    public function execute($data)
    {
        echo $this->name . "收到了" . $data . "\n";
    }

    public function attach(contract\Subject $subject)
    {
        $subject->add($this);
    }
}

执行主流程

到目前位置,我们创建了主题-报社、观察者-用户,他们分别实现了相应的接口,看起来一切准备就绪了。接着这些代码就可以跑起来了。

namespace ds\observer;

require __DIR__ . '/contract/Observer.php';
require __DIR__ . '/contract/Subject.php';
require __DIR__ . '/Newspaper.php';
require __DIR__ . '/User.php';

// 创建一个新的报社
$newspaper = new Newspaper();

// 创建一个新的用户cmhc
$cmhc = new User('cmhc');
// 让这个用户去订阅这个报纸
$cmhc->attach($newspaper);

// 再创建一个用户xiaoming
$xiaoming = new User('xiaoming');
// 让xiaoming也订阅这个报社
$xiaoming->attach($newspaper);

// 报社今天发布了一个观察者模式,通知一下订阅我的人
$newspaper->notify('《设计模式之观察者模式》');

如果执行上面的代码,你会得到如下结果:

cmhc收到了《设计模式之观察者模式》
xiaoming收到了《设计模式之观察者模式》

可能很多人都知道观察者模式,也知道观察者模式要怎么去实现,但是却找不到具体的业务场景去使用它。但实际上观察者模式的应用是十分广泛的。下面就介绍几个经常使用观察者模式的几个场景

支付场景

在支付场景下,用户购买一件商品,当支付成功之后三方会回调自身,在这个时候系统可能会有很多需要执行的逻辑(如:更新订单状态,发送邮件通知,赠送礼品…),这些逻辑之间并没有强耦合,因此天然适合使用观察者模式去实现这些功能,当有更多的操作时,只需要添加新的观察者就能实现,完美实现了对修改关闭,对扩展开放的开闭原则。

UGC场景

在一个UGC场景下,用户发布的内容往往会经过很多流程,大部分是先发往审核系统,当审核通过之后就会出现一系列的业务逻辑,比如更新内容状态,通知给所有的粉丝等等。