10. 分层应用程序

10.1. 引言

接下来，我们将探讨如何将 PHP 应用程序按层进行结构化：

在此图中，左侧层调用右侧层。各层的作用如下：

[1]：名为 [DAO]（数据访问对象）的层负责处理与外部数据存储 [4]（文件、数据库、Web 服务等）的交互。该层有时也被称为 [DAL]（数据访问层），这一术语更能准确描述该层的作用。该层可以读取数据 [3] 或写入数据 [2]。它由 [业务] 层 [6] 调用，并向其返回结果 [7]；
[5]：名为[业务]的层，包含“业务”流程，这些流程会获得所需的所有数据。这通常是项目中最稳定的层，因为它不依赖于数据的获取方式。数据来自两个来源：
- [9]：由 PHP 脚本提供的数据；
- [6,7]：从[DAO]层请求的数据。
[8]：主脚本充当协调者。在控制台应用程序中，它将：
- 创建 [business] 和 [DAO] 层；
- 执行应用程序的算法。该算法如同协调器：不包含任何“业务”逻辑或数据访问代码。主脚本仅调用[业务]层的程序[9]。它完全忽略[DAO]层和外部数据。它可以向[业务]层提供数据[9]。在控制台应用程序中，这些数据可能来自配置文件或脚本用户。它从 [业务] 层接收结果 [10]。它可能需要存储某些结果：为此，它再次使用 [业务] 层的过程，而该层将调用 [DAO] 层来执行任务；
- 在接收的结果中，主脚本可能会收到异常。其职责是处理从所有层级传播上来的异常；

这种分层架构旨在促进应用程序的演进。为此，每一层都实现了相应的接口。假设：

[DAO] 层由一个实现 [IDao] 接口的 [DAO] 类实现；
[业务]层由一个实现[IBusiness]接口的[Business]类实现；

因此，[业务]层中的过程将使用[IDao]接口，而非[Dao]类。这使得[Dao]层可以进行更新，而不会影响[业务]层。假设在版本1中，[Dao1]层使用来自数据库的数据。经过更新，在版本 2 中，这些数据现在由 Web 服务 [Dao2] 提供。我们将确保 [Dao1] 和 [Dao2] 类都实现相同的 [IDao] 接口，并抛出相同的异常。如果验证通过，与 [IDao] 接口交互的 [Business] 层将保持不变；

同样的逻辑也适用于 [Business] 层。

让我们来看一个使用类和接口的实现：

该应用程序将实现以下分层结构：

10.2. 层之间交换的对象

通常，图层之间会交换各种对象。在此，它们将交换以下类 [Person.php]：


<?php
 
// a person
class Personne {
  // identifier
  private $id;
 
  // manufacturer
  public function __construct(int $id) {
    $this->id = $id;
  }
 
  // toString
  public function __toString(): string {
    return "[Personne($this->id)]";
  }
 
}

第 6 行：Person 类仅有一个属性，即其标识符 [$id]。我们将假设该标识符在数据仓库中唯一标识某个人；
第 9–11 行：构造函数，允许我们使用 ID 创建 [Person] 对象；
第 14–16 行：[__toString] 方法，用于显示该人员的标识符；

10.3. [DAO] 层

由 [dao, 1] 层实现的 [IDao] 接口如下 [IDao.php]：


<?php
 
 
// layer [dao] ------------------------
interface IDao {
 
  // recovery of a person from an external warehouse
  // pass the person's login
  public function get(int $id): Personne;
 
  // saving a person in an external warehouse
  public function save(Personne $p): void;
}

该接口由以下 [Dao1] 类 [Dao1.php] 实现：


<?php
 
class Dao1 implements IDao {
 
  // saving a person in an external warehouse
  public function save(Personne $p): void {
    print "[Dao1] : Sauvegarde de la personne $p en base de données [locale]\n";
  }
 
  // recovery of a person from an external warehouse
  public function get(int $id): Personne {
    print "[Dao1] : Récupération de la personne d'identité ($id) en base de données [locale]\n";
    return new Personne($id);
  }
 
}

该类不与数据仓库交互。我们仅显示消息以跟踪代码的执行（第 7 行和第 12 行）；
第13行：我们返回一个ID与方法参数（第11行）相匹配的人员；

我们还通过以下 [Dao2] 类 [Dao2.php] 实现了 [IDao] 接口：


<?php
 
class Dao2 implements IDao {
 
  // saving a person in an external warehouse
  public function save(Personne $p): void {
    print "[Dao2] : Sauvegarde de la personne $p en base de données [distante]\n";
  }
 
  // recovery of a person from an external warehouse
  public function get(int $id): Personne {
    print "[Dao2] : Récupération de la personne d'identité ($id) en base de données [distante]\n";
    return new Personne($id);
  }
 
}

[Dao2] 类与 [Dao1] 类类似，只是我们修改了显示的消息。

10.4. [业务] 层

[business, 2] 层提供了以下 [IMetier] 接口 [IMetier.php]：


<?php
 
// business] layer ------------------------
interface IMétier extends IDao {
 
  // we use a person identified by his id
  public function doSomething(Personne $p): void;
}

注释

[IMétier] 接口继承自 [IDao] 接口。这完全不是强制要求的。我们在这里这样做是因为示例很简单；
第 7 行：[doSomething] 方法是 [Business] 层特有的；

[IMetier] 接口将由以下 [Métier] 类 [Métier.php] 实现：


<?php
 
class Métier implements IMétier {
  // layer [dao]
  private $dao;
 
  // getter / setter
  public function setDao(IDao $dao): void {
    $this->dao = $dao;
  }
 
  public function getDao(): IDao {
    return $this->dao;
  }
 
  // a person is exploited
  public function doSomething(Personne $p): void {
    // treatment
    print "Métier : Traitement métier de la personne $p\n";
  }
 
  // safeguarding the individual
  public function save(Personne $p): void {
    print "[Métier] : Sauvegarde de la personne $p\n";
    // the [dao] layer is asked to make the backup
    $this->dao->save($p);
  }
 
  public function get(int $id): Personne {
    print "[Métier] : récupération de la personne d'identifiant $id\n";
    // we ask for the person in the diaper [dao]
    $personne = $this->dao->get($id);
    return $personne;
  }
 
}

第 5 行：[业务] 层必须持有对 [DAO] 层的引用，才能使用其方法；
第 8–10 行：[setDao] 方法允许向 [业务] 层提供对 [DAO] 层的引用。请注意，参数类型是 [IDao]。这意味着 [业务] 层将能够与任何实现 [IDao] 接口的类进行交互。如果我们将 [Dao1] 层替换为 [Dao2] 层，且两者都实现了 [IDao] 接口，则无需重写 [业务] 层；
第 17–20 行：[IMetier::doSomething] 的实现；
第 23–27 行：[IMetier::save] 的实现。该方法必须将人员数据保存至数据仓库。[业务] 层无法直接执行此操作，因此会调用 [DAO] 层来完成保存；
第 29–34 行：实现 [IMetier::get]。该方法必须从数据仓库中检索 ID 作为参数传递给它的用户。[业务] 层不知道如何执行此操作。它调用 [DAO] 层来完成这项工作（第 32 行）；

结论

每当[业务]层需要访问存储在数据仓库中的数据时，都必须通过[DAO]层，该层正是为访问这些数据而创建的。

10.5. 主脚本

我们将编写两个脚本，作为该应用程序的协调器。第一个 [main1.php] 将使用 [Dao1] 层，而第二个 [main2.php] 将使用 [Dao2] 层。我们希望以此证明，这不会对 [业务] 层的代码产生任何影响。

[main1.php]脚本如下：


<?php
 
// strict adherence to function parameters
declare (strict_types=1);
 
// inclusion classes and interfaces
require_once __DIR__."/Personne.php";
require_once __DIR__."/IDao.php";
require_once __DIR__."/IMetier.php";
require_once __DIR__."/Dao1.php";
require_once __DIR__."/Métier.php";
 
// test ----------------
// layer creation
$dao1 = new Dao1();
$métier = new Métier();
$métier->setDao($dao1);
// using the [business] layer
$personne = $métier->get(4);
$métier->doSomething($personne);
$métier->save($personne);

注释

让我们回顾几个要点：[main1.php] 脚本充当应用程序的协调者。它创建应用程序的分层结构（第 15–17 行），然后开始与 [business] 层进行通信（第 19–21 行）。分层结构如下：

根据此图，[main1.php]脚本应仅与[business]层交互。即使理论上可行，它也不应与[DAO]层交互。

执行结果如下：


[Métier] : récupération de la personne d'identifiant 4
[Dao1] : Récupération de la personne d'identité (4) en base de données [locale]
[Métier] : Traitement métier de la personne [Personne(4)]
[Métier] : Sauvegarde de la personne [Personne(4)]
[Dao1] : Sauvegarde de la personne [Personne(4)] en base de données [locale]

注释

代码第 10 行导致结果中的第 1 行和第 2 行被写入；
代码第20行导致结果中的第3行被写入；
代码的第 21 行导致结果的第 4 行和第 5 行被写入；

脚本 [main2.php] 如下：


<?php
 
// strict adherence to function parameters
declare (strict_types=1);
 
// inclusion classes and interfaces
require_once __DIR__."/Personne.php";
require_once __DIR__."/IDao.php";
require_once __DIR__."/IMetier.php";
require_once __DIR__."/Dao2.php";
require_once __DIR__."/Métier.php";
 
// test ----------------
// layer creation
$dao2 = new Dao2();
$métier = new Métier();
$métier->setDao($dao2);
// using the [business] layer
$personne = $métier->get(4);
$métier->doSomething($personne);
$métier->save($personne);

注释

第 36–38 行：分层架构现在使用 [Dao2] 层；

执行结果如下：


[Métier] : récupération de la personne d'identifiant 4
[Dao2] : Récupération de la personne d'identité (4) en base de données [distante]
[Métier] : Traitement métier de la personne [Personne(4)]
[Métier] : Sauvegarde de la personne [Personne(4)]
[Dao2] : Sauvegarde de la personne [Personne(4)] en base de données [distante]

[Dao1] 层模拟对本地数据库的访问，而 [Dao2] 层模拟对远程数据库的访问。只要这两个层都遵循 [IDao] 接口，我们可以看到 [Business] 层的代码无需修改。

我们将把刚刚学到的知识应用到作为本教程主线的税费计算练习中。