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细致入微地讲解php设计模式：原型模式

2020-03-26 00:49:58
先抛开程序观念，通过一个简单的例子，来说明一下原型设计模式的好处：
我们慢慢用键盘打字，写了一封邮件。发出去后，发现有些人漏发了，要再发一次。接下来，你会直接复制刚才发的邮件内容，而不是从头开始重新写邮件，复制过来的邮件内容，你发觉里面的称呼，不适合当前的收件人，你还可以去修改邮件内容，但这并不会影响你刚才已经发出去的邮件。其中复制内容、可修改就是本文要讲的原型设计模式的好处。

原型设计模式的好处：
创建快，可修改

废话不多说，下面直接结合程序代码，再来理解一下这个原型设计模式。
<?php

//轮胎类
class Wheel{
    //轮胎半径
    private $radius = 10;

    public function setRadius($value){
        $this->radius = $value;
    }
}

//车门类
class Door{

}


//小汽车类
class Car{

    private $wheel;
    private $door;

    //车内温度
    private $temperature;

    public function __construct(Wheel $wheel, Door $door)
    {
        $this->wheel = $wheel;
        $this->door  = $door;
        echo "--- new a car construct ----<br>";
        $this->temperature = 30;
    }

    public function setTemperature($newValue){
        $this->temperature = $newValue;
    } 

}

$wheel = new Wheel();
$door  = new Door();
$car1 = new Car($wheel, $door);
$car2 = clone $car1;  //拷贝原型对象
$car2->setTemperature(25);
var_dump($car1);
var_dump($car2);

上面程序在浏览器打印结果如下：
--- new a car construct ----
F:\wamp\www\design\prototype\clone.php:49:
object(Car)[3]
  private 'wheel' => 
    object(Wheel)[1]
      private 'radius' => int 10
  private 'door' => 
    object(Door)[2]
  private 'temperature' => int 30
F:\wamp\www\design\prototype\clone.php:50:
object(Car)[4]
  private 'wheel' => 
    object(Wheel)[1]
      private 'radius' => int 10
  private 'door' => 
    object(Door)[2]
  private 'temperature' => int 25

原型设计模式就是通过拷贝(clone)原型对象来新建对象，而不是通过new关键字来创建对象。

有什么好处？

从上面打印结果就可以看出来：
1. clone对象，不用执行原型对象的构造函数。对应“创建快”的优点
解析：上面输出的new a car construct 内容，是new Car类时执行构造函数时输出的。构造函数里面的工作，就类似上面例子中的打字写信的过程。clone对象，就不会执行原型类Car的构造函数，就相当于省掉了重新打字写信的过程。

2.新对象属性可修改，不会影响其它同类对象。对应“可修改”的优点
解析：上面输出就可以看出，car2对象车内温度设置为25摄氏度后，car1对象车内温度仍然是30度，并不会跟着变化。

从“可修改”的优点出发，拷贝还可以分为“深拷贝”和“浅拷贝”。上面的代码实现的是“浅拷贝”，实际应用大多都是“深拷贝”。

那么什么是深拷贝和浅拷贝呢？

先继续利用上面程序，来说说浅拷贝是怎么回事儿？

在上面程序末尾添加如下两行代码：
$wheel->setRadius(20);
var_dump($car2);

打印结果如下：
  F:\wamp\www\design\prototype\clone.php:52:
object(Car)[4]
  private 'wheel' => 
    object(Wheel)[1]
      private 'radius' => int 20
  private 'door' => 
    object(Door)[2]
  private 'temperature' => int 25

你关注下车轮半径值，由10变为20了，有什么问题么？
......
问题就在于：
我修改的wheel类是用于创建car1对象的，却影响到了car2对象。通俗点说，我在改一辆车的轮胎大小，另一辆车的轮胎大小也跟着同样变化了，这就是浅拷贝所带来的问题。

翟码农自己给浅拷贝下一个定义：
浅拷贝：针对原对象的属性和方法，所有拷贝类拥有独立的一份。但对于依赖的类对象，所有拷贝类依赖的类对象都是同一个（即依赖的类对象在内存里都是共同的区域）。

深拷贝就是解决浅拷贝的问题而产生的概念。

php里深拷贝如何实现呢？

在上面程序里Car类里添加如下方法：
public function __clone()
{
	echo "--- enter clone function ---<br>";
	$this->wheel = clone $this->wheel;
	$this->door  = clone $this->door;
}

__clone是魔术方法，在使用clone关键字时，会自动调用原型类的这个方法。
再看上面程序里car2对象的内容，就会发现车轮半径是10了。在末尾再次打印car1对象内容，发现车轮半径改成20了。

这就说明，此时car1对象和car2对象依赖的车轮类对象都是独立的了。这就是我们所说的深拷贝。

原型设计模式的应用场景：

通篇下来，就可以理解，当需要大量创建某种类的实例时，就可以采用此模式，避免执行构造函数，减少内存消耗，节省时间，即加快了实例的生成。

本文为翟码农个人博客里有关原型设计模式的原创文章，转载请注明出处：http://www.zhai14.com/blog/design-pattern-of-prototype.html


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