PHP 物件導向程式設計 (OOP) 學習筆記 (三) - 單例模式與工廠模式

設計模式是軟體架構的基石。本文介紹兩種最常用的創建型模式：單例模式 確保類別僅有一個實例；簡單工廠模式 封裝物件建立邏輯，降低耦合。

單例模式

四大要素：

1. private 建構子：防止外部 new 實例化。
2. 靜態私有變數 $_instance：儲存唯一實例。
3. 靜態公開方法 getInstance()：提供全域存取點。
4. private __clone()：防止複製。

標準實作

class Singleton {
    private static $_instance = null;

    private function __construct() {
        // 初始化邏輯
    }

    private function __clone() {
        // 禁止複製
    }

    public static function getInstance() {
        if (!(self::$_instance instanceof self)) {
            self::$_instance = new self();
        }
        return self::$_instance;
    }

    public function sayHi() {
        echo "Hi boy!";
    }
}

// 使用
$app = Singleton::getInstance();
$app->sayHi(); // 輸出: Hi boy!

簡單工廠模式

適用場景：大量實作同一介面的類別，需根據條件動態建立實例。

實作範例

interface ProductInterface {
    public function showProductInfo();
}

class ProductA implements ProductInterface {
    public function showProductInfo() { echo 'This is product A.'; }
}

class ProductB implements ProductInterface {
    public function showProductInfo() { echo 'This is product B.'; }
}

class ProductFactory {
    public static function factory($type) {
        $className = 'Product' . strtoupper($type);
        if (class_exists($className)) {
            return new $className();
        }
        throw new Exception("Unknown product type: $type");
    }
}

// 使用
$x = ProductFactory::factory('A');
$x->showProductInfo(); // This is product A.

$o = ProductFactory::factory('B');
$o->showProductInfo(); // This is product B.

比較與總結

進階提示

• 單例在單元測試中難以模擬，現代框架常改用依賴注入 (DI) 容器管理共享實例。
• 工廠模式可延伸為工廠方法模式、抽象工廠模式，應對更複雜的物件圖建構。
• PHP 5.4+ 可使用 trait 實作可復用的單例基礎邏輯。