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PHP 原型模式深度解析：Constructor 與 Initialize 分離、Zend Framework 實戰與完整代碼範例

編輯：PHP 綜合知識

前言

當需要大量建立「大部分相同、小部分不同」的物件時，每次 new 完整初始化開銷過大。**原型模式** 讓我們先建立一個「原型物件」，後續透過 clone 複製並只初始化差異部分，大幅提升效能。本文結合 Zend Framework 2 原始碼與經典教學範例，完整解析 PHP 實作要點。

核心角色

角色	職責	PHP 對應
抽象原型	宣告克隆介面	介面或抽象類別
具體原型	實作克隆邏輯	實作 __clone() 的類別
客戶端	請求克隆	使用 clone 關鍵字

關鍵技巧：__construct() 與 initialize() 分離

痛點： 建構子若包含昂貴操作（資料庫連線、大量記憶體分配），每次 new 都會重複執行。
解法：

__construct()：只做**共用、昂貴、不變**的初始化（如 DB Adapter、TableGateway 設定）
initialize($data)：做**每個實例獨有**的輕量初始化（如當筆資料行）

實戰一：Zend Framework 2 TableGateway + ResultSet

Module.php 服務工廠：

public function getServiceConfig() {
    return [
        'factories' => [
            'Album\Model\AlbumTable' => function ($sm) {
                $tableGateway = $sm->get('AlbumTableGateway');
                return new AlbumTable($tableGateway);
            },
            'AlbumTableGateway' => function ($sm) {
                $dbAdapter = $sm->get('Zend\Db\Adapter\Adapter');
                // 原型：空的 ResultSet + 空的 Album 實體原型
                $resultSetPrototype = new ResultSet();
                $resultSetPrototype->setArrayObjectPrototype(new Album());
                
                return new TableGateway('album', $dbAdapter, null, $resultSetPrototype);
            },
        ],
    ];
}

流程：

TableGateway::select() 執行查詢
內部 clone $this->resultSetPrototype 取得新 ResultSet
逐行 $resultSet->initialize($rowData) 填入資料
回傳包含多個已初始化 Entity 的 ResultSet

實戰二：獨立完整範例（參考 Ralph Schindler 教學）

// 共用資料庫適配器（昂貴資源）
class DbAdapter {
    public function fetchAllFromTable(string $table): array {
        // 模擬查詢回傳多行陣列
        return [['id'=>1,'name'=>'Alice'], ['id'=>2,'name'=>'Bob']];
    }
}

// 具體原型：RowGateway
class RowGateway {
    private DbAdapter $dbAdapter;
    private string $tableName;
    public array $data = [];
    
    public function __construct(DbAdapter $dbAdapter, string $tableName) {
        $this->dbAdapter = $dbAdapter;
        $this->tableName = $tableName;
        // 昂貴操作只在原型建立時做一次
    }
    
    public function initialize(array $rowData): void {
        $this->data = $rowData; // 輕量：每行資料不同
    }
    
    public function save(): void { /* ... */ }
    public function delete(): void { /* ... */ }
    public function refresh(): void { /* ... */ }
}

// 使用原型的 Repository
class UserRepository {
    private DbAdapter $dbAdapter;
    private RowGateway $rowGatewayPrototype;
    
    public function __construct(DbAdapter $dbAdapter, RowGateway $prototype = null) {
        $this->dbAdapter = $dbAdapter;
        $this->rowGatewayPrototype = $prototype ?? new RowGateway($dbAdapter, 'user');
    }
    
    public function getUsers(): array {
        $rows = [];
        foreach ($this->dbAdapter->fetchAllFromTable('user') as $rowData) {
            $row = clone $this->rowGatewayPrototype; // 關鍵：clone 原型
            $row->initialize($rowData);              // 初始化差異資料
            $rows[] = $row;
        }
        return $rows;
    }
}

// 使用示範
$db = new DbAdapter();
$repo = new UserRepository($db);
$users = $repo->getUsers(); // 內部自動 clone + initialize
foreach ($users as $user) {
    echo $user->data['name'] . PHP_EOL;
}

進階：擴充原型支援多資料庫讀寫分離

class ReadWriteRowGateway extends RowGateway {
    private DbAdapter $readDbAdapter;
    
    public function __construct(DbAdapter $read, DbAdapter $write, string $table) {
        $this->readDbAdapter = $read;
        parent::__construct($write, $table); // 寫入用主庫
    }
    
    public function refresh(): void {
        // 讀取用從庫
        $data = $this->readDbAdapter->fetchOne($this->tableName, $this->data['id']);
        $this->initialize($data);
    }
}

// 注入擴充原型
$repo = new UserRepository(
    $writeDb,
    new ReadWriteRowGateway($readDb, $writeDb, 'user')
);

原型模式 vs 其他創建型模式

模式	適用場景	PHP 典型用法
原型	大量相似物件、初始化昂貴	clone + initialize()
工廠方法	依條件建立不同子類別	Factory::create($type)
建造者	複雜物件分步建構	$builder->setX()->setY()->build()
單例	全域唯一實例	static getInstance()