PHP沉思录之二:PME模型

yunde110

PME模型
        在大规模的程序设计中，组件（component）已经成为一种非常流行的技术。常见的组件技术都基于PME模型，即属性（Property）、方法（Method）和事件（Event）。基于PME的组件技术可以方便地实现IoC（Inversion of Control，控制反转），是从IDE的plugin到应用服务器的“热发布”等许多技术的基础。
        PHP从版本5开始，大大完善了对OO的支持，以前不能被应用的许多pattern现在都可以在PHP5中实现。因此，是否能够实现基于PHP的组件技术，也就成了一个值得讨论的问题。
        下面对PHP对于PME模型的支持，逐一进行讨论：
1.属性（Property）
PHP 并不支持类似Delphi或者C#的property语法，但这并不是问题。Java也不支持property语法，但是通过getXXX()和 setXXX()的命名约定，同样可以支持属性。PHP也可以通过这一方式来支持属性。但是，PHP提供了另一种也许更好的方法，那就是__set()和 __get()方法。
在PHP中，每一个class都会自动继承__set()和__get()方法。它们的定义如下：

void __set ( string name, mixed value )
mixed __get ( string name )

这两个方法将在下列情况下被触发：当程序访问一个当前类没有显式定义的属性时。在这个时候，被访问的属性名称作为参数被传入相应的方法。任何类都可以重载__set()和__get()方法，以实现自己的功能。
如下例：

class PropertyTester {
public function __get($PropName) {
echo "Getting Property $PropName\n";
}
public function __set($PropName, $Value) {
echo "Setting Property $PropName to '$Value'\n";
}
}
$Prop = new PropertyTester();
$Prop->Name;
$Prop->Name = "some string";

类 PropertyTester重载了__set()和__get()方法，为了测试，仅仅将参数打印输出，没有做更多的工作。测试代码创建了 PropertyTester类的实例，并试图读写它并不存在的一个属性Name。此时，__set()和__get()相继被调用，并打印出相关参数。它的输出结果如下：
Getting Property Name
Setting Property Name to 'some string'
基于这种机制，我们可以将属性的值放在一个private的List中，在读写属性时，通过重载__set()和__get()方法，读写List中的属性值。
但是，__set()和__get()方法的有趣之处远不止及。通过这两个方法，可以实现动态属性，也就是不在程序中显式定义，而是在运行时动态生成的属性。只要想想这种技术在OR Mapping中的作用就能够明白它的重要性了。配合__call()方法（用于实现动态方法，在下一节中详述），它能够取代丑陋的代码生成器（code generator）的大部分功能。
2.方法（Method）
       PHP对方法的支持比较简单，没有太多可以讨论的。值得一提的是，PHP从版本5开始支持类的静态方法（static method），这使得程序员再也不用无谓地增加许多全局函数了。
3.事件（Event）
        事件也许是PHP遇到的最复杂的问题。PHP并没有在语法层面提供对事件的支持，我们只能考虑通过别的途径来实现。因此，我们需要先对事件的概念和其他语言对事件的实现方式进行讨论。
        事件模型可以简述如下：充当事件触发者的代码本身并不处理事件，而仅仅是在事件发生时，把程序控制权转交给事件的处理者，在事件处理完成后，再收回控制权。事件触发者本身并不知道事件将会被如何处理，在大多数情况下，事件触发者的代码要先于事件处理者的代码被完成。
        在传统的面向过程的语言（例如C或者PASCAL）中，事件可以通过函数指针来实现。具体来说，事件触发者定义一个函数指针，这个函数指针可以在以后被指向某个处理事件的函数。在事件发生时，调用该函数指针指向的处理函数，并将事件的上下文作为参数传入。处理完成后，控制权再回到事件触发者。
        在面向对象的语言中，方法指针（指向某个类的方法的指针）取代了函数指针。以Delphi为例，事件处理的例子如下：
type
TNotifyEvent = procedure(Sender: TObject) of object;
TMainForm = class(TForm)
procedure ButtonClick(Sender: TObject);
…
End;
Var
MainForm: TMainForm;
OnClick: TNotifyEvent;
…
       可以看出，TNotifyEvent被定义为所谓的过程类型（Procedural Type），事实上就是一个方法指针。TMainForm的ButtonClick方法是一个事件处理者，符合TNotifyEvent的签名。 OnClick是一个事件触发者。在实际使用时，通过如下代码：
OnClick := MainForm.ButtonClick;
        将MainForm.ButtonClick方法绑定到了OnClick事件。当OnClick事件触发时，MainForm.ButtonClick方法将被调用，并且将Sender(触发事件的组件对象)作为参数传入。
        回到PHP，由于PHP不支持指针，因此无法使用函数指针这一技术。但是，PHP支持所谓的“函数变量”，可以把函数赋予某个变量，其作用类似于函数指针。如下例：

function EventHandler($Sender) {
echo "Calling EventHandler(), arv = $Sender\n";
}
$Func = 'EventHandler';
$Func('Sender Name');


        由于PHP是一种动态语言，变量可以为任何类型，所以无须先定义函数指针的类型作为事件的签名。直接定义了一个函数EventHandler作为事件处理者，然后将它赋予变量$Func（注意直接使用了字符串形式的函数名），最后触发该事件，并将一个字符串“Sender Name”传给它作为参数。输出的结果是：
Calling EventHandler(), arv = Sender Name
同样地，PHP也提供了类似方法指针的机制。如下例：

<?php
Class EventHandler {
public function DoEvent($Sender) {
echo "Calling EventHandler.DoEvent(), arg = $Sender";
}
}
$EventHanler = new EventHandler();
$HandlerObject = $EventHanler;
$Method = 'DoEvent';
$HandlerObject->$Method('Sender Name');


由于PHP中没有能够直接引用对象方法的变量，因此需要使用两个变量来间接实现：$HandlerObject指向对象，$Method指向对象方法。通过$HandlerObject->$Method方式的调用，可以动态地指向任何对象方法。
为了使代码更加优雅和更适合复用，可以定义一个专门的类NotifyEvent，并使用一段新的调用代码：

<?php
final class NotifyEvent {
private $HandlerObject;
private $Method;
public function __construct($HandlerObject, $Method) {
$this->HandlerObject = $HandlerObject;
$this->Method = $Method;
}
public function Call($Sender) {
$Method = $this->Method;
$this->HandlerObject->$Method($Sender);
}
}
$EventHanler = new EventHandler();
$NotifyEvent = new NotifyEvent($EventHanler, 'DoEvent');
$NotifyEvent->Call('Sender Name');


NotifyEvent类定义了两个私有变量$HandlerObject和$Method，分别指向事件处理者对象和处理方法。在构造函数中对这两个变量赋值，再通过Call方法来调用。
熟悉C#的读者可以发现，NotifyEvent类与C#中的Delegate十分类似。Delegate超过NotifyEvent的地方在于支持多播（Multicast），也就是一个事件可以绑定多个事件处理者。只要事件触发者自己维护一个NotifyEvent对象数组，支持多播也不是一件难事。
至此，PHP对事件的支持已经得到了比较圆满的解决。但是，人的求知欲是无穷无尽的。还有没有可能通过其他的方式来实现事件呢？
除了方法指针，接口（interface）也可以用于实现事件。在Java中，这种技术被广泛应用。其核心思想是，将事件处理者的处理函数定义抽象为一个接口（相当于函数指针的签名），事件触发者针对这个接口编程，事件处理者则实现这个接口。
这种方式的好处在于，不需要语言支持函数指针或方法指针，让代码显得更加清晰和优雅，缺陷在于，实现同一种功能，要使用更多的代码。如下例：

<?php
interface IEventHandler {
public function DoEvent($Sender, $Arg);
}
class EventHanlerAdapter implements IEventHandler {
public function DoEvent($Sender, $Arg) {
echo "Calling EventHanlerAdapter.DoEvent(), Sender = $Sender, arg = $Argn";
}
}
class EventRaiser {
private $EventHanlerVar;
public function __construct($EventHanlerAdapter) {
$this->EventHanlerVar = $EventHanlerAdapter;
}
public function RaiseEvent() {
if ($this->EventHanlerVar != null) {
$this->EventHanlerVar->DoEvent($this, 'some string');
}
}
public function __tostring() {
return 'Object EventRaier';
}
}
$EventHanlerAdapter = new EventHanlerAdapter();
$EventRaiser = new EventRaiser($EventHanlerAdapter);
$EventRaiser->RaiseEvent();


首先定义了一个接口IEventHandler，它包含了方法的签名。EventHanlerAdapter类作为事件处理者，实现了这个接口，并提供了相应的处理方法。EventRaiser类作为事件触发者，针对$EventHanlerVar变量（它应该是IEventHandler接口类型，但是在 PHP中不用显式定义）编码。
在实际应用中，将EventHanlerAdapter的实例作为参数赋予传给EventRaiser类的构造函数，当事件发生时，相应的处理方法将被调用。输出结果如下：
Calling EventHanlerAdapter.DoEvent(), Sender = Object EventRaier, arg = some string
最后，让我们回到现实世界中来。虽然我们用PHP完整地实现了PME模型，但是这到底有什么用呢？毕竟，我们不会用PHP去编写IDE，也不会用它编写应用服务器。回答是，基于PME模型的组件技术可以实现更加方便和更大规模的代码复用。
在基于PHP的应用系统中，虽然插件已经被广泛使用，但是通过组件技术可以实现功能更强大、更加规范和更容易维护的插件。此外，组件技术在实现一些大的Framework(例如，针对Web UI的Framework)时，也是不可或缺的。