PHP之星际设计模式中(转自lightsaber)

8-职责链模式

星际的兵种属性随着对平衡性的调节，会进行修改。如果这样的话，我们就要考虑减少一个事件和具体处理的关联性。

比如一颗原子弹投下的瞬间，在杀伤范围内的部队或者建筑都会减少血，但是随着距离中心点的远近，受损程度是不同的，而且不同的兵种和建筑受损情况是不同的。

待解决的问题：原子弹投下的瞬间，将杀伤的处理分别交给杀伤范围内的部队或者建筑自己的方法处理。

思路：建立一个接口，让所有的部队或者建筑实现。

职责链模式(Chain of Responsibility)示例：

<?php
//被原子弹攻击的接口
interface NuclearAttacked {
//处理被原子弹攻击的方法，参数为投放点的x和y坐标
public function NuclearAttacked($x, $y);
}
//人族的基地，实现被原子弹攻击的接口，其他的内容暂时不考虑
class CommandCenter implements NuclearAttacked {
//处理被原子弹攻击的方法，参数为投放点的x和y坐标
public function NuclearAttacked($x, $y)
{
//根据离原子弹中心的距离，定义减少的血，如果超出了剩余的血，就炸掉
}
}
//巡洋舰（俗称大和），实现被原子弹攻击的接口，其他的内容暂时不考虑
class Battlecruiser implements NuclearAttacked {
//处理被原子弹攻击的方法，参数为投放点的x和y坐标
public function NuclearAttacked($x, $y)
{
//根据离原子弹中心的距离，定义减少的血，如果超出了剩余的血，就炸掉
}
}
//原子弹类
class Nuclear {
//被原子弹攻击的对象
public $attackedThings;
//添加被原子弹攻击的对象
public function addAttackedThings($thing)
{
//添加被原子弹攻击的对象
$this->attackedThings[] = $thing;
}
//原子弹爆炸的方法，参数为投放点的x和y坐标
public function blast($x, $y)
{
//把爆炸的事情交给所有涉及的对象，让他们自己处理
foreach ($this->attackedThings as $thing)
{
//把爆炸的事情交给所有涉及的对象，让他们自己处理
$thing->NuclearAttacked($x, $y);
}
}
}

//新建一个基地对象
$CommandCenter = new CommandCenter();
//新建一个巡洋舰对象
$Battlecruiser = new Battlecruiser();
//造了一颗原子弹
$Nuclear2 = new Nuclear();
//假设投放成功，那个瞬间一个基地对象和一个巡洋舰对象在杀伤范围内
$Nuclear2->addAttackedThings($CommandCenter);
$Nuclear2->addAttackedThings($Battlecruiser);
//原子弹爆炸，这样就把这个事件交给那些涉及的对象的处理方法，假设投放点的x和y坐标是2353, 368
$Nuclear2->blast(2353, 368);
?>

用途总结：职责链模式可以将一个涉及到多个对象的事件的处理交给对象自己处理，减少关联性。

实现总结：需要一个处理事件的接口，然后让所有的对象实现。

/***************************************************************/

9-策略模式

星际开地图对战，等5秒钟进入地图后，每个玩家都会拥有一个基地，几个农民等，还会有初始的人口供给。但这些是根据种族的不同而不同。

待解决的问题：我们需要根据种族的不同，而对玩家进行不同的初始化，最好将这些不同的处理方式封装。

思路：定义初始化的接口，然后制作不同种族的初始化类。

策略模式（Strategy）示例：

为了使代码不至于过长，一部分类的定义不在此写出，如果要调试，请用字符串等方式替代new。

<?php
//玩家的类
class player {
//所属种族
public $race;
//部队
public $army;
//建筑
public $building;
//人口供给
public $supply;
//构造函数，设定所属种族
public function __construct($race)
{
$this->race = $race;
}
}
//初始化的接口
interface initialPlayer {
//制造初始化的部队
public function giveArmy($player);
//制造初始化的建筑
public function giveBuilding($player);
//初始化人口供给
public function giveSupply($player);
}

//虫族的初始化算法
class zergInitial implements initialPlayer {
//制造初始化的部队
public function giveArmy($player)
{
//一个Overlord
$player->army[] = new Overlord();
//四个虫族农民
for($i=0; $i<5;$i++)
{
$player->army[] = new Drone();
}
}
//制造初始化的建筑
public function giveBuilding($player)
{
//一个基地
$player->building[] = new Hatchery();
}
//初始化人口供给
public function giveSupply($player)
{
//虫族初始人口供给为9
$player->supply = 9;
}
}
//人族的初始化算法
class terranInitial implements initialPlayer {
//制造初始化的部队
public function giveArmy($player)
{
//四个人族农民
for($i=0; $i<5;$i++)
{
$player->army[] = new SVC();
}
}
//制造初始化的建筑
public function giveBuilding($player)
{
//一个基地
$player->building[] = new Hatchery();
}
//初始化人口供给
public function giveSupply($player)
{
//人族初始人口供给为10
$player->supply = 10;
}
}
//初始化的控制类
class initialController {
//构造函数，参数为玩家的数组
public function __construct($playerArray)
{
foreach ($playerArray as $player)
{
switch ($player->race)
{
case 'zerg':
$initialController = new zergInitial();
break;
case 'terran':
$initialController = new terranInitial();
break;
}
$initialController->giveArmy($player);
$initialController->giveBuilding($player);
$initialController->giveSupply($player);
}
}
}
//假设两个虫族，一个人族
$playerArray = array(new player('zerg'), new player('zerg'), new player('terran'));
//进行初始化工作
$initialController = new initialController($playerArray);
?>

用途总结：策略模式可以将不同情况下的算法封装,根据具体的情况调用。

实现总结：需要一个接口，规定算法规范，使用者（比如初始化来）只要调用对应的算法就可以了。

/***************************************************************/

10-代理模式

星际争霸如果是多人对战模式，就会遇到一个问题：如何降低网络延时和负担。

为了确保数据的一致性，我们应该将每个玩家的发生变化的数据不停的传送到开地图的主机进行保存，一旦任何某个玩家的客户机读取数据，就必须向主机请求数据。

尽管大多数数据是交互性的，即使某个玩家的人口也是这样的，如果某个敌人的部队杀死了这个玩家的一个部队，立即影响了他的人口数量。

不过水晶矿和气矿有所不同，除了玩家自己的建造操作和农民采集，别的玩家影响不了这个数据。

所以我们考虑在客户机也放一个数据存储，玩家改变或者读取他的资源的时候，先操作本机数据，再通知主机。

代理（Proxy）模式示例：

为了方便，假设客户机已经通过远程包含或其他方法获取了主机上的php代码，它的代码如下：

<?php
//客户机和主机操作数据时共同要实现的借口
interface iDataProcess
{
//获取数据的方法，$ID表示玩家的ID，$dataName表示获取的数据的名称
public function getData($ID, $dataName);
//改变数据的方法，$ID表示玩家的ID，$dataName表示要改变的数据的名称，$dataValue表示改变后的数据的值
public function updateData($ID, $dataName, $dataValue);
}
//主机操作数据的类
class DataProcess implements iDataProcess
{
// 获取数据的方法，$ID表示玩家的ID，$dataName表示获取的数据的名称
public function getData($ID, $dataName)
{
//操作数据库之类的代码
}
//改变数据的方法，$ID表示玩家的ID，$dataName表示要改变的数据的名称，$dataValue表示改变后的数据的值
public function updateData($ID, $dataName, $dataValue)
{
//操作数据库之类的代码
}
}

//客户机操作数据的类，也就是代理类
class ProxyDataProcess implements iDataProcess
{
//主机操作数据的对象
private $dataProcess;
//构造函数
public function __construct()
{
$this->dataProcess = new DataProcess();
}
// 获取数据的方法，$ID表示玩家的ID，$dataName表示获取的数据的名称
public function getData($ID, $dataName)
{
//判断是否直接向主机请求
switch ($dataName)
{
//如果查询水晶矿
case 'ore':
//直接从客户机保存的数据读取，详细代码略过
break;
//如果查询气矿
case 'gas':
//直接从客户机保存的数据读取，详细代码略过
break;
default:
$this->dataProcess->getData($ID, $dataName);
}
}
//改变数据的方法，$ID表示玩家的ID，$dataName表示要改变的数据的名称，$dataValue表示改变后的数据的值
public function updateData($ID, $dataName, $dataValue)
{
//和读取的思路类似，如果是水晶矿或气矿，就先写入客户机的数据存储，再告诉主机修改
}
}
//新建一个客户机处理数据的对象
$proxyDataProcess = new ProxyDataProcess();
//假如显示本玩家自己的气矿剩余数量
$proxyDataProcess->getData(3, 'gas');
?>

用途总结：代理模式可以将让客户操作一个代理的类，进行一些降低资源消耗的工作，也可以完成比如权限验证的工作。

实现总结：需要一个接口来规定实际和代理操作类都必须实现的方法，比如上面iDataProcess，另外就是实际处理的类，比如上面DataProcess，以及让客户使用的代理操作类，比如上面的ProxyDataProcess。其实代理模式可以有多种用法，这里限于篇幅，只讨论了降低数据操作的负荷

/***************************************************************/

11-建造器模式

星际里面有不少的任务关，也可以自己编辑地图，画面上有各种地形，建筑和部队。

这存在一个问题，初始化画面的流程很乱。

待解决的问题：完成初始化画面的工作，同时尽量减少各种绘制细节的耦合。

思路：既然星际的画面由几个部分组成：地图（就是地形和矿产），建筑，部队。那么我们把他们看成是零件，组装起来就是最后的产品（整个画面）。

建造器（Builder）模式示例：

<?php
//规范制造各个零件的接口
interface Builder
{
//制造地图零件
public function buildMapPart();
//制造建筑零件
public function buildBuildingPart();
//制造部队零件
public function buildArmyPart();
//组装零件
public function getResult();
}
//实际建造器类，比如初始化某个任务关
class ConcreteBuilder implements Builder
{
//制造地图零件
public function buildMapPart()
{
//根据任务的设定画上地图
echo '地图零件\n';
}
//制造建筑零件
public function buildBuildingPart()
{
//根据任务的设定画上建筑，包括玩家的和敌人的
echo '建筑零件\n';
}
//制造部队零件
public function buildArmyPart()
{
//根据任务的设定画上部队，包括玩家的和敌人的
echo '部队零件\n';
}
//组装零件
public function getResult()
{
//将所有的东西叠加和处理，形成初始化画面
echo '组装零件\n';
}
}
//监督类，也就是控制绘制流程的类
class Director
{
//私有属性，确定使用的建造器
private $builder;
//构造方法，参数为选定的建造器对象
public function __construct($builder)
{
//确定使用的建造器
$this->builder = $builder;
}
//负责建造流程的方法，调用建造器对象的方法，制造所有零件
public function buildeAllPart()
{
//制造地图零件
$this->builder->buildMapPart();
//制造建筑零件
$this->builder->buildBuildingPart();
//制造部队零件
$this->builder->buildArmyPart();
}
}

//假设根据任务关，初始化我们需要的实际建造器对象
$concreteBuilder = new ConcreteBuilder();
//初始化一个监督对象
$director = new Director($concreteBuilder);
//制造所有零件
$director->buildeAllPart();
//最后让建造器组装零件，生成画面
$concreteBuilder->getResult();
?>

用途总结：建造器模式可以将流程和细节分离，各司其职。

实现总结：需要一个建造器接口或者抽象类，负责规范各个方法，比如上面的Builder。然后让实际的建造器类去实现所有的方法，比如上面的ConcreteBuilder。同时需要负责流程管理的监督类，比如上面的Director，负责调用建造器的各个零件制造方法。最后让建造器去组装所有的零件。

/***************************************************************/

12-享元模式

星际的战斗达到后面，地图里面的部队很多，如果我们把每个兵的图像动画和属性值作为一个对象的话，系统的内存里会消耗极大。

我们在玩的时候会发现，因为星际里面的种族只有三个，其实兵种只有几十个。

虽然每个独立的士兵剩余的血不同，但是同一兵种的图像动画是一样的，即使不同的玩家，只是不同的颜色。比如每个人族的机枪兵。

而且大多数玩家只用到常用的一些兵种，很多时候不会制造所有的兵种。

待解决的问题：把把兵种的图像动画共享。

思路：我们把每个兵种的图像动画建模作为对象，放入内存共享。一旦有某个画面用到这个兵种，只要把共享的图像动画拿出来，更改颜色就可以了。

享元（Flyweight）模式示例：

<?php
//机枪兵享元
class MarineFlyweight
{
//绘制机枪兵的图像动画，参数为状态，比如属于哪一个玩家
public function drawMarine($state)
{
//绘制机枪兵
}
}

//享元工厂
class FlyweightFactory
{
//享元数组，用于存放多个享元
private $flyweights;
//获取享元的方法
public function getFlyweight($name)
{
if (!isset($flyweights[$name]))
{
$flyweights[$name] = new $name."Flyweight";
}
return $flyweights[$name];
}
}
//初始化享元工厂
$flyweightFactory = new FlyweightFactory();
//当我们需要绘制一个机枪兵的时候，同时传递一个状态数组，里面包含剩余的血等等
$marine = $flyweightFactory->getFlyweight("Marine");
$marine->drawMarine($status);
?>

用途总结：享元模式可以将需要共享的资源集中起来，统一管理，防止重复消耗。

实现总结：需要一个享元工厂管理共享的资源，比如上面的FlyweightFactory。把所有共享的资源的生产全部交给个享元工厂。

/***************************************************************/

13-原型模式

我们一般用new来新增对象，不过很多时候新增一个对象需要一些工作。而星际里面往往会新增某些类的大量的对象，比如新增很多机枪兵和龙骑。

待解决的问题：我们能否减少new的使用，同时避免需要新增对象的时候，了解对象的类名。

思路：php5提供了克隆方法，我们可以新增一个对象，然后每次需要新增和她同类的对象，克隆他就可以了。

原型（Prototype）模式示例：

<?php
//机枪兵类
class Marine
{
//所属的用户ID
public $playerID
//构造函数，参数为用户的id
public function __construct($id)
{
$this->playerID = $id;
}
}

//兵种的管理类
class TroopManager
{
//数组，用于存放多个兵种的原型
public $troopPrototype = array();
//增加原型，第一个参数为原型的名字，第二个参数为原型对象
public function addPrototype($name, $prototype)
{
$this->troopPrototype[$name] = $prototype;
}
//获取原型的克隆，也就是替代new的方法，参数为原型的名字
public function getPrototype($name)
{
return clone $this->troopPrototype[$name];
}
}
//初始化兵种的管理类
$manager = new TroopManager();
//初始化两个属于不同玩家的机枪兵的原型
$m1 = new Marine(1);
$m2 = new Marine(2);
//增加原型，同时用比较容易记忆的名字来命名原型
$manager->addPrototype('Marine of 1', $m1);
$manager->addPrototype('Marine of 2', $m2);
//当需要新增对象的时候，我们可以不必知道对象的类名和初始化的工作
$m3 = $manager->getPrototype('Marine of 1');
?>

用途总结：原型模式可以将新增对象的工作细节封装。

实现总结：需要一个原型管理类，实现增加和获取克隆原型的方法。注意这里由于为了简明，省略了一些东西，实际上我们可以在克隆方法上做一些改动，也可以用接口规范每个原型类。

/***************************************************************/

14-迭代器模式

星际的任务关一般会有这样的设定：一开始电脑的农民不采矿，如果战斗打响，或者玩家造出第一个兵，电脑的农民开始采矿。

我们自然会想到把电脑的农民放到一个数组，然后一旦玩家造兵，或者战斗打响，把这个数组循环，让里面的农民采矿。

但问题出来了，由于每个任务的设定会有所不同，我们总希望任务的开发比较方便，而且容易修改（一旦发现bug）。

何况有些任务不是农民采矿，而是电脑出兵攻击玩家。

那么过多的固定细节（用数组存放）以及依赖细节（对数组循环），将使得代码的关联性变得很高。

待解决的问题：把循环处理的事务变的抽象。

思路：关键是对农民的循环，用数组处理只是一种方式，我们考虑抽象的数组，而不是具体的数组。

迭代器（Iterator）模式示例：

<?php
//聚集接口，意思是所有电脑的农民都聚集在这个类里面
interface IAggregate
{
//让具体的聚集类实现的，获取使用的迭代器的方法
public function createIterator();
}

//具体的聚集类
class ConcreteAggregate implements IAggregate
{
//存放农民的数组，注意可以不用数组来处理，看完所有的代码就知道了
public $workers;
//增加元素的方法，这里元素就是农民
public function addElement($element)
{
$this->workers[] = $element;
}
//获取元素的方法
public function getAt($index)
{
return $this->workers[$index];
}
//获取元素的数量的方法
public function getLength()
{
return count($this->workers);
}
//获取迭代器的方法
public function createIterator()
{
return new ConcreteIterator($this);
}
}
//迭代器接口，注意php5有个内置的接口叫Iterator，所以这里我们改成IIterator
interface IIterator
{
//是否元素循环完毕
public function hasNext();
//返回下一个元素，并将指针加1
public function next();
}
//具体的迭代器类
class ConcreteIterator implements IIterator
{
//要迭代的集合
public $collection;
//指针
public $index;
//构造函数，确定迭代的集合，并将指针置零
public function __construct($collection)
{
$this->collection = $collection;
$this->index = 0;
}
//是否元素循环完毕
public function hasNext()
{
if($this->index < $this->collection->getLength())
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
//返回下一个元素，并将指针加1
public function next()
{
$element = $this->collection->getAt($this->index);
$this->index++;
return $element;
}
}
//初始化电脑的农民的聚集对象
$farmerAggregate = new ConcreteAggregate();
//添加农民，这里简单的用字符串表示
$farmerAggregate->addElement('SVC1');
$farmerAggregate->addElement('SVC2');
//获取迭代器
$iterator = $farmerAggregate->createIterator();
//将农民聚集对象循环
while ($iterator->hasNext())
{
//获取下一个农民
$element = $iterator->next();
//我们简单的输出
echo $element;
}
?>

用途总结：迭代器模式建立了类似数组的形式，从上面的代码可以看到，如果要修改循环的处理，或者修改被循环的集合，都不必修改其它相关的代码。

实现总结：需要一个管理聚集的类，比如上面的ConcreteAggregate。另外需要迭代器类，比如上面的ConcreteIterator。然后把所有的操作，比如添加元素，获取下一个元素，指针之类的数组方面的操作抽象出来，这样其它的代码只要使用方法，比如getLength()，而不是细节化的count()函数，这样即使不用数组存放农民，也不需要改动聚集类以外的代码。