PHP 開發中常用的五大設計模式詳解

1. 單例模式

確保類僅有一個實例，並提供全局訪問點。適用於資料庫連接、配置管理、日誌記錄等場景。

<?php
class Database {
    private static $instance = null;
    private function __construct() { /* 連接初始化 */ }
    public static function getInstance() {
        if (self::$instance === null) self::$instance = new self();
        return self::$instance;
    }
    // 禁止克隆與反序列化
    private function __clone() {}
    private function __wakeup() {}
}
$db = Database::getInstance();
?>

2. 工廠模式

定義創建對象的接口，由子類決定實例化哪個類。消除客戶端對具體類的依賴。

<?php
interface Logger { public function log($msg); }
class FileLogger implements Logger { public function log($msg) { /* 寫文件 */ } }
class DbLogger implements Logger { public function log($msg) { /* 寫庫 */ } }
class LoggerFactory {
    public static function create($type) {
        switch ($type) {
            case 'file': return new FileLogger();
            case 'db': return new DbLogger();
            default: throw new Exception('Unknown logger');
        }
    }
}
$logger = LoggerFactory::create('file');
$logger->log('test');
?>

3. 策略模式

定義一系列算法，封裝每個算法，使它們可互換。讓算法獨立於使用它的客戶端而變化。

<?php
interface PayStrategy { public function pay($amount); }
class Alipay implements PayStrategy { public function pay($amount) { /* 支付寶 */ } }
class WechatPay implements PayStrategy { public function pay($amount) { /* 微信 */ } }
class OrderContext {
    private $strategy;
    public function setStrategy(PayStrategy $s) { $this->strategy = $s; }
    public function checkout($amount) { $this->strategy->pay($amount); }
}
$order = new OrderContext();
$order->setStrategy(new Alipay());
$order->checkout(100);
?>

4. 觀察者模式

定義對象間一對多依賴，當一個對象狀態改變，所有依賴者自動收到通知並更新。適用於事件系統、異步通知。

<?php
interface Observer { public function update($event); }
class Subject {
    private $observers = [];
    public function attach(Observer $o) { $this->observers[] = $o; }
    public function notify($event) { foreach ($this->observers as $o) $o->update($event); }
}
class EmailNotifier implements Observer { public function update($e) { /* 發郵件 */ } }
class SmsNotifier implements Observer { public function update($e) { /* 發短信 */ } }
$sub = new Subject();
$sub->attach(new EmailNotifier());
$sub->attach(new SmsNotifier());
$sub->notify('user_registered');
?>

5. 依賴注入

將依賴關系從類內部移至外部容器注入，實現控制反轉（IoC），降低耦合，便於測試與替換。

<?php
interface DbAdapter { public function query($sql); }
class MysqlAdapter implements DbAdapter { /* 實現 */ }
class UserService {
    private $db;
    public function __construct(DbAdapter $db) { $this->db = $db; } // 構造器注入
    public function getUser($id) { return $this->db->query("SELECT * FROM users WHERE id=$id"); }
}
$service = new UserService(new MysqlAdapter());
?>

總結

這五大模式覆蓋了創建型、行為型、結構型核心需求，合理應用能顯著提升代碼可維護性、擴展性與測試性。