如何通过PHP设计模式优化代码结构并提升可维护性？

PHP设计模式源码

PHP设计模式是一种在软件工程中常用的编程技巧，用于解决常见的软件设计问题，以下是一些常见的PHP设计模式及其源码示例：

单例模式（Singleton）

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

class Singleton
{
    private static $instance = null;
    private function __construct()
    {
        // 防止通过反射或序列化创建新的实例
        if (self::$instance) {
            throw new Exception("Cannot instantiate singleton class");
        }
    }
    public static function getInstance()
    {
        if (!self::$instance) {
            self::$instance = new Singleton();
        }
        return self::$instance;
    }
    private function __clone() {}
    private function __wakeup() {}
}
// 使用示例
$singleton1 = Singleton::getInstance();
$singleton2 = Singleton::getInstance();
if ($singleton1 === $singleton2) {
    echo "Singleton works!";
} else {
    echo "Singleton failed!";
}

工厂模式（Factory）

工厂模式用于创建对象，而不直接使用new关键字，这使得代码更易于测试和扩展。

interface Product
{
    public function create();
}
class ConcreteProductA implements Product
{
    public function create()
    {
        return new ConcreteProductA();
    }
}
class ConcreteProductB implements Product
{
    public function create()
    {
        return new ConcreteProductB();
    }
}
class ProductFactory
{
    public static function createProduct(string $type): Product
    {
        switch ($type) {
            case 'A':
                return new ConcreteProductA();
            case 'B':
                return new ConcreteProductB();
            default:
                throw new Exception("Invalid product type");
        }
    }
}
// 使用示例
$productA = ProductFactory::createProduct('A');
$productB = ProductFactory::createProduct('B');

观察者模式（Observer）

观察者模式定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。

interface Observer
{
    public function update(Subject $subject);
}
interface Subject
{
    public function registerObserver(Observer $observer);
    public function removeObserver(Observer $observer);
    public function notifyObservers();
}
class ConcreteSubject implements Subject
{
    private $observers = [];
    public function registerObserver(Observer $observer)
    {
        $this->observers[] = $observer;
    }
    public function removeObserver(Observer $observer)
    {
        $index = array_search($observer, $this->observers);
        if ($index !== false) {
            unset($this->observers[$index]);
        }
    }
    public function notifyObservers()
    {
        foreach ($this->observers as $observer) {
            $observer->update($this);
        }
    }
}
class ConcreteObserver implements Observer
{
    public function update(Subject $subject)
    {
        echo "Observer updated with subject state.";
    }
}
// 使用示例
$subject = new ConcreteSubject();
$observer1 = new ConcreteObserver();
$observer2 = new ConcreteObserver();
$subject->registerObserver($observer1);
$subject->registerObserver($observer2);
$subject->notifyObservers(); // Both observers will be notified and print the message.