PHP - Các Mẫu Thiết Kế (Design Patterns)

Xin chào các bạn lập trình viên đang theo đuổi! Tôi rất vui mừng được bắt đầu hành trình này cùng các bạn vào thế giới fascinante của các mẫu thiết kế PHP. Là người hướng dẫn, tôi sẽ sử dụng kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm của mình để phân tích các khái niệm này một cách dễ hiểu, ngay cả khi bạn chưa từng viết một dòng mã trước đây. Vậy, chúng ta hãy cùng nhau khám phá!

PHP - Design Patterns

什么是设计模式? (What are Design Patterns?)

Trước khi chúng ta đi sâu vào các mẫu cụ thể, hãy hiểu về mẫu thiết kế là gì. Hãy tưởng tượng bạn đang xây dựng một ngôi nhà. Bạn wouldn't bắt đầu từ đầu mỗi lần, phải không? Bạn sẽ sử dụng các bản vẽ đã được kiểm tra và thử nghiệm. Các mẫu thiết kế giống như những bản vẽ này cho phát triển phần mềm. Chúng là các giải pháp có thể tái sử dụng cho các vấn đề phổ biến mà các nhà phát triển thường gặp phải.

Bây giờ, hãy cùng khám phá một số mẫu thiết kế chính trong PHP.

Mẫu Singleton

Mẫu Singleton là gì?

Mẫu Singleton đảm bảo rằng một lớp chỉ có một实例 và cung cấp một điểm truy cập toàn cục đến nó. Nó giống như có một chìa khóa đặc biệt duy nhất để mở một cánh cửa rất quan trọng, và bất kỳ ai cần sử dụng cánh cửa đó đều phải sử dụng cùng một chìa khóa.

Khi nào nên sử dụng?

Sử dụng mẫu Singleton khi:

Cần chính xác một instance của một lớp
Bạn muốn kiểm soát truy cập vào một tài nguyên chia sẻ

Ví dụ mã

class Database {
private static $instance = null;
private $connection;

private function __construct() {
$this->connection = new PDO("mysql:host=localhost;dbname=mydb", "username", "password");
}

public static function getInstance() {
if (self::$instance == null) {
self::$instance = new Database();
}
return self::$instance;
}

public function query($sql) {
return $this->connection->query($sql);
}
}

// Sử dụng
$db1 = Database::getInstance();
$db2 = Database::getInstance();

// $db1 và $db2 là cùng một instance

Trong ví dụ này, chúng ta tạo một lớp Database chỉ có thể có một instance. Phương thức getInstance() kiểm tra xem một instance đã tồn tại hay chưa. Nếu không, nó tạo một instance mới; nếu có, nó trả về instance hiện có.

Mẫu Factory

Mẫu Factory là gì?

Mẫu Factory giống như một nhà máy sản xuất. Thay vì tạo đối tượng trực tiếp, chúng ta sử dụng một phương thức nhà máy để tạo chúng. Điều này cho phép sự linh hoạt trong việc tạo đối tượng và tách logic tạo đối tượng khỏi mã chính.

Khi nào nên sử dụng?

Sử dụng mẫu Factory khi:

Loại đối tượng bạn cần tạo được xác định tại runtime
Bạn muốn tập trung hóa logic tạo đối tượng liên quan

Ví dụ mã

interface Animal {
public function speak();
}

class Dog implements Animal {
public function speak() {
return "Woof!";
}
}

class Cat implements Animal {
public function speak() {
return "Meow!";
}
}

class AnimalFactory {
public static function createAnimal($type) {
switch($type) {
case 'dog':
return new Dog();
case 'cat':
return new Cat();
default:
throw new Exception("Invalid animal type");
}
}
}

// Sử dụng
$dog = AnimalFactory::createAnimal('dog');
echo $dog->speak(); // Output: Woof!

$cat = AnimalFactory::createAnimal('cat');
echo $cat->speak(); // Output: Meow!

Ở đây, chúng ta có một AnimalFactory tạo ra các loại động vật khác nhau. Điều này cho phép chúng ta dễ dàng thêm các loại động vật mới mà không cần thay đổi mã client.

Mẫu Strategy

Mẫu Strategy là gì?

Mẫu Strategy cho phép bạn xác định một họ các thuật toán, bao bọc từng thuật toán và làm cho chúng có thể thay thế cho nhau. Nó giống như có nhiều lộ trình để đến một đích và có thể chuyển đổi giữa chúng dựa trên điều kiện giao thông.

Khi nào nên sử dụng?

Sử dụng mẫu Strategy khi:

Bạn có nhiều thuật toán cho một nhiệm vụ cụ thể
Bạn muốn có thể thay đổi các thuật toán một cách linh hoạt

Ví dụ mã

interface SortStrategy {
public function sort(array $data): array;
}

class BubbleSort implements SortStrategy {
public function sort(array $data): array {
// Thực hiện Bubble sort
return $data;
}
}

class QuickSort implements SortStrategy {
public function sort(array $data): array {
// Thực hiện Quick sort
return $data;
}
}

class Sorter {
private $sortStrategy;

public function __construct(SortStrategy $sortStrategy) {
$this->sortStrategy = $sortStrategy;
}

public function sort(array $data): array {
return $this->sortStrategy->sort($data);
}
}

// Sử dụng
$data = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5];

$bubbleSorter = new Sorter(new BubbleSort());
$bubbleSorted = $bubbleSorter->sort($data);

$quickSorter = new Sorter(new QuickSort());
$quickSorted = $quickSorter->sort($data);

Trong ví dụ này, chúng ta có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các thuật toán sắp xếp khác nhau mà không cần thay đổi mã client.

Mẫu MVC

Mẫu MVC là gì?

MVC viết tắt của Model-View-Controller. Đây là một mẫu kiến trúc tách ứng dụng thành ba thành phần chính:

Model: Quản lý dữ liệu và logic kinh doanh
View: Xử lý việc hiển thị dữ liệu
Controller: Làm trung gian giữa Model và View

Khi nào nên sử dụng?

Sử dụng mẫu MVC khi:

Bạn muốn tách biệt các mối quan tâm trong ứng dụng của mình
Bạn cần làm cho mã của mình dễ bảo trì và mở rộng hơn

Ví dụ mã

// Model
class UserModel {
public function getUsers() {
// Mã để lấy người dùng từ cơ sở dữ liệu
return ['Alice', 'Bob', 'Charlie'];
}
}

// View
class UserView {
public function showUsers($users) {
echo "<ul>";
foreach ($users as $user) {
echo "<li>$user</li>";
}
echo "</ul>";
}
}

// Controller
class UserController {
private $model;
private $view;

public function __construct() {
$this->model = new UserModel();
$this->view = new UserView();
}

public function showUsers() {
$users = $this->model->getUsers();
$this->view->showUsers($users);
}
}

// Sử dụng
$controller = new UserController();
$controller->showUsers();

Ví dụ này minh họa một cấu trúc MVC đơn giản. Controller lấy dữ liệu từ Model và truyền nó đến View để hiển thị.

Tổng kết các mẫu thiết kế

Dưới đây là bảng tóm tắt các mẫu thiết kế chúng ta đã thảo luận:

Mẫu	Mục đích	Lợi ích chính
Singleton	Đảm bảo một lớp chỉ có một instance	Kiểm soát truy cập vào tài nguyên chia sẻ
Factory	Tạo đối tượng mà không chỉ định lớp cụ thể	Linh hoạt trong việc tạo đối tượng
Strategy	Định nghĩa một họ các thuật toán có thể thay thế	Cho phép thay đổi thuật toán tại runtime
MVC	Tách ứng dụng thành ba thành phần	Cải thiện khả năng bảo trì và mở rộng

Nhớ rằng, các mẫu này là công cụ trong bộ công cụ lập trình của bạn. Cũng như bất kỳ công cụ nào, chúng hiệu quả nhất khi được sử dụng trong đúng tình huống. Khi bạn có nhiều kinh nghiệm hơn, bạn sẽ phát triển trực giác để biết khi và cách áp dụng chúng.

Tôi hy vọng hướng dẫn này đã cung cấp cho bạn một nền tảng vững chắc về các mẫu thiết kế PHP. Hãy tiếp tục thực hành, giữ vững sự tò mò và chúc bạn may mắn trong việc lập trình!

Credits: Image by storyset

Hướng Dẫn Trước:

PHP - Core PHP vs Khung công tác

Hướng Dẫn Tiếp Theo:

PHP - Bộ lọc