一文了解PHP中的享元模式

在之前的文章《聊聊PHP中的代理模式（正向代理與反向代理）》中我們介紹了PHP中的代理模式，以下這篇文章帶大家了解一下PHP設計模式中的享元模式。

享元模式，「享元」這兩個字在中文裡其實並沒有什麼特殊的意思，所以我們要把它拆分來看。 「享」就是共享，「元」就是元素，這樣一來似乎就很容易理解了，共享某些元素嘛。

Gof類別圖及解釋

GoF定義：運用共享技術有效支援大量細粒度的物件

GoF類別圖

#程式碼實作

interface Flyweight
{
    public function operation($extrinsicState) : void;
}

class ConcreteFlyweight implements Flyweight
{
    private $intrinsicState = 101;
    function operation($extrinsicState) : void
    {
        echo '共享享元对象' . ($extrinsicState + $this->intrinsicState) . PHP_EOL;
    }
}

class UnsharedConcreteFlyweight implements Flyweight
{
    private $allState = 1000;
    public function operation($extrinsicState) : void
    {
        echo '非共享享元对象：' . ($extrinsicState + $this->allState) . PHP_EOL;
    }
}

定義共用介面以及它的實現，注意這裡有兩個實現，ConcreteFlyweigh進行狀態的共享，UnsharedConcreteFlyweight不共享或者說他的狀態不需要去共享

class FlyweightFactory
{
    private $flyweights = [];

    public function getFlyweight($key) : Flyweight
    {
        if (!array_key_exists($key, $this->flyweights)) {
            $this->flyweights[$key] = new ConcreteFlyweight();
        }
        return $this->flyweights[$key];
    }
}

保存那些需要共享的對象，做為一個工廠來創建需要的共享對象，保證相同的鍵值下只會有唯一的對象，節省相同對象創建的開銷

$factory = new FlyweightFactory();

$extrinsicState = 100;
$flA = $factory->getFlyweight('a');
$flA->operation(--$extrinsicState);

$flB = $factory->getFlyweight('b');
$flB->operation(--$extrinsicState);

$flC = $factory->getFlyweight('c');
$flC->operation(--$extrinsicState);

$flD = new UnsharedConcreteFlyweight();
$flD->operation(--$extrinsicState);

客戶端的調用，讓外部狀態$extrinsicState能夠在各個對象之間共享

• #有點意思吧，這個模式的程式碼量可不算少
• 當一個應用程式使用了大量非常相似的對象，對象的大多數狀都可變為外部狀態時，很適合享元模式
• 這裡的工廠是儲存物件清單的，不是像工廠方法或抽象工廠一樣去創建物件的，雖說這裡也進行了創建，但如果物件存在，則會直接返回，而且清單也是一直維護的
• 享元模式在現實中，大家多少一定用過，各種池技術就是它的典型應用：線程池、連接池等等，另外兩個一樣的字符串String類型在php或Java中都是可以===的，這也運用到了享元模式，它們連內存地址都是一樣的，這不就是一種共享嘛
• 關於享元模式，有一個極其經典的例子，比我下面的例子要好的多，那就是關於圍棋的棋盤。圍棋只有黑白兩色，所以兩個物件就夠了，接下來呢？改變他們的位置狀態就好啦！有興趣的朋友可以搜搜哈！
• Laravel中的IoC容器可以看作是一種享元模式的實作。它把物件保存在陣列中，在需要的時候透過閉包機制進行取用，也有一些類別有共享一些狀態屬性的內容。大家可以翻閱代碼了解了解。

還是說到科技以換殼為本這件事上。畢竟，大家都還是喜歡各種顏色的手機來展現自己的個性。之前說過，如果每種顏色我們都要做一條生產線的話那豈不是一項巨大的投入。還好，每個型號我們的工廠（享元工廠）只生產最基本的背景殼（物件），然後透過專門的印刷線（狀態變化）來進行上色不就好啦！嗯，下一款Iphone早晚也會模仿我們的，看來我們得先把各種金、各種土豪色集齊才行，說不定還能召喚神龍呢！ ！

完整程式碼：https://github.com/zhangyue0503/designpatterns-php/blob/master/13.flyweights/source/flyweights.php

#實例

果然不出意外的我們還是來發短信，這回的短信依然使用的阿里雲和極光短信來進行發送，不過這次我們使用享元模式來實現，這裡的享元工廠我們保存了兩種不同類型的物件哦，透過內外狀態來讓它們千變萬化吧！

簡訊發送類別圖

#完整原始碼：https://github.com/zhangyue0503/designpatterns-php /blob/master/13.flyweights/source/flyweights-message.php

<?php

interface Message
{
    public function send(User $user);
}

class AliYunMessage implements Message
{
    private $template;
    public function __construct($template)
    {
        $this->template = $template;
    }
    public function send(User $user)
    {
        echo &#39;使用阿里云短信向&#39; . $user->GetName() . &#39;发送：&#39;;
        echo $this->template->GetTemplate(), PHP_EOL;
    }
}

class JiGuangMessage implements Message
{
    private $template;
    public function __construct($template)
    {
        $this->template = $template;
    }
    public function send(User $user)
    {
        echo &#39;使用极光短信向&#39; . $user->GetName() . &#39;发送：&#39;;
        echo $this->template->GetTemplate(), PHP_EOL;
    }
}

class MessageFactory
{
    private $messages = [];
    public function GetMessage(Template $template, $type = &#39;ali&#39;)
    {
        $key = md5($template->GetTemplate() . $type);
        if (!key_exists($key, $this->messages)) {
            if ($type == &#39;ali&#39;) {
                $this->messages[$key] = new AliYunMessage($template);
            } else {
                $this->messages[$key] = new JiGuangMessage($template);
            }
        }
        return $this->messages[$key];
    }

    public function GetMessageCount()
    {
        echo count($this->messages);
    }
}

class User
{
    public $name;
    public function GetName()
    {
        return $this->name;
    }
}

class Template
{
    public $template;
    public function GetTemplate()
    {
        return $this->template;
    }
}

// 内部状态
$t1 = new Template();
$t1->template = &#39;模板1，不错哟！&#39;;

$t2 = new Template();
$t2->template = &#39;模板2，还好啦！&#39;;

// 外部状态
$u1 = new User();
$u1->name = &#39;张三&#39;;

$u2 = new User();
$u2->name = &#39;李四&#39;;

$u3 = new User();
$u3->name = &#39;王五&#39;;

$u4 = new User();
$u4->name = &#39;赵六&#39;;

$u5 = new User();
$u5->name = &#39;田七&#39;;

// 享元工厂
$factory = new MessageFactory();

// 阿里云发送
$m1 = $factory->GetMessage($t1);
$m1->send($u1);

$m2 = $factory->GetMessage($t1);
$m2->send($u2);

echo $factory->GetMessageCount(), PHP_EOL; // 1

$m3 = $factory->GetMessage($t2);
$m3->send($u2);

$m4 = $factory->GetMessage($t2);
$m4->send($u3);

echo $factory->GetMessageCount(), PHP_EOL; // 2

$m5 = $factory->GetMessage($t1);
$m5->send($u4);

$m6 = $factory->GetMessage($t2);
$m6->send($u5);

echo $factory->GetMessageCount(), PHP_EOL; // 2

// 加入极光
$m1 = $factory->GetMessage($t1, &#39;jg&#39;);
$m1->send($u1);

$m2 = $factory->GetMessage($t1);
$m2->send($u2);

echo $factory->GetMessageCount(), PHP_EOL; // 3

$m3 = $factory->GetMessage($t2);
$m3->send($u2);

$m4 = $factory->GetMessage($t2, &#39;jg&#39;);
$m4->send($u3);

echo $factory->GetMessageCount(), PHP_EOL; // 4

$m5 = $factory->GetMessage($t1, &#39;jg&#39;);
$m5->send($u4);

$m6 = $factory->GetMessage($t2, &#39;jg&#39;);
$m6->send($u5);

echo $factory->GetMessageCount(), PHP_EOL; // 4

說明

• 程式碼有點多吧，但其實一共是兩種類型的類，產生了四種物件。這裡每個類別不同的物件是根據模板來區分的
• 這樣的組合還是比較方便的吧，再結合別的模式將工廠這裡優化一下，嗯，前途不可限量，你們可以想想哦！
• 享元模式適用於系統中存在大量的相似物件以及需要緩衝池的場景，能夠降低記憶體佔用，提高效率，但會增加複雜度，需要分享內部和外部狀態
• #最主要的特點是有一個唯一標識，當記憶體中已經有這個對象了，直接回傳對象，不用再去創建了

原文位址：https://juejin.cn /post/6844903965814259726

作者：硬核心專案經理

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