对象关系行为模式之延迟加载

一、概念

Lazy Load：一个对象，它虽然不包含所需要的所有数据，但是知道怎么获取这些数据。

延迟加载貌似很简单，就是在数据需要时再从数据库获取，减少数据库的消耗。但这其中还是有不少技巧的。

二、实现延迟加载

实现Lazy Load主要有四种方法：延迟初始化、虚代理、值保持器和重影。

（1）延迟初始化(Lazy initialization)

1.1 概念

这个是最简单的方法。意思就是每次访问属性域都要先检查该域是否为空，如果为空，再获取这个域的值。这样必须做到所有对该域的访问，即使来自类的内部，都要通过获取方法来实现。

1.2 代码实现

class Supplier{
  private $products;
  public function getProducts(){
    if($products == null)
      $products = $Product->findForSupplier();
    return $products;
  }
}

1.3 使用时机

只有在域需要另外的数据库访问时才考虑使用延迟加载。

需要额外的调用，并且当使用主对象时所调用的数据没有用到的时候。

最适用于活动记录、表数据入口和行数据入口。

（2）虚代理(virtual proxy)

2.1 概念

实质为一对象，不包含任何东西，只有当它的一个方法被调用时，它才从数据库加载恰当的对象。

说简单点说是一个对象的代理对象，初始化时不加载对象，只有当代理对象被调用方法时才真正去加载。 

2.2 代码实现

/**
 * 虚代理，只有在被访问成员时才调用闭包函数生成目标对象。
 */
class VirtualProxy
{
    private $holder = null;
    private $loader = null;
     
    /**
     * @param Closure $loader 生成被代理对象的闭包函数
     */
    public function __construct(Closure $loader)
    {
        $this->loader = $loader;
    }
     
    /**
     * 代理成员方法的调用
     * 
     * @param string $method
     * @param array  $arguments
     * @throws BadMethodCallException
     * @return mixed
     */
    public function __call($method, array $arguments = null)
    {
        $this->check();
        if (!method_exists($this->holder, $method)) {
            throw new BadMethodCallException();
        } 
        return call_user_func_array(
            array(&$this->holder, $method), 
            $arguments);
    }
     
    /**
     * 代理成员属性的读取
     * 
     * @param string $property
     * @throws ErrorException
     * @return mixed
     */
    public function __get($property)
    {
        $this->check();
         
        if (!isset($this->holder->$property)) {
            throw new ErrorException();
        }
         
        return $this->holder->$property;
    }
     
    /**
     * 代理成员属性的赋值
     * 
     * @param string $property
     * @param mixed  $value
     */
    public function __set($property, $value)
    {
        $this->check();
         
        $this->holder->$property = $value;
    }
     
    /**
     * 检查是否已经存在被代理对象，不存在则生成。
     */
    private function check()
    {
        if (null == $this->holder) {
            $loader = $this->loader;
            $this->holder = $loader();
        }
    }
}
// 测试
$v = new VirtualProxy(function(){
        echo 'Now, Loading', "\n";
        $a = new ArrayObject(range(1,100));
        $a->abc = 'a';
        // 实际使用中，这里调用的是 DataMapper 的 findXXX 方法
        // 返回的是领域对象集合
        return $a;
});
// 代理对象直接当作原对象访问
// 而此时构造方法传入的 callback 函数才被调用
// 从而实现加载对象操作的延迟
echo $v->abc . $v->offsetGet(50);

 （3）值保持器(value holder)

3.1 概念

一个用来包装某个其他对象的对象，要想获取基对象，可以访问值保持器得到它的值，但是只有第一次访问值保持器时它真正从数据库读取数据。

 （4）重影(ghost) 

4.1 概念

部分状态下的真实对象，当从数据库加载对象的时候，它只包含其ID。当每次要访问某个域时，它就会加载其完全状态。把重影看成一个对象，它的每个域都是被一下子延迟初始化的，或者把它看成一个虚代理，对象本身就是它的虚代理。 

4.2 代码实现

//继承要加载的对象
class DeferredEventCollection extends EventCollection {
    private $stmt;
    private $valueArray;
    private $run=false;//标识当前加载状态
    
    //构造方法，不真正获取数据，只包含其$valueArray(ID)
    function __construct( Mapper $mapper, \PDOStatement $stmt_handle,array $valueArray ) {
        parent::__construct( null, $mapper );
        $this->stmt = $stmt_handle;
        $this->valueArray = $valueArray;
    }
    
    //加载完全状态
    function notifyAccess() {
        if ( ! $this->run ) {
            $this->stmt->execute( $this->valueArray );
            $this->raw = $this->stmt->fetchAll();
            $this->total = count( $this->raw );
        }
        $this->run=true;
    }
}

三、延迟加载的风险

1、继承常常会给延迟加载带来问题。如果要用重影，需要知道要创建什么类型的重影，如果没有正确加载数据，往往就很难说了。虚代理在静态数据类型语言中也会遇到同样的问题。

2、延迟加载容易导致产生超出需要的数据库访问。书中别名“波动加载”。如用延迟加载来填充一个集合，然后每次只访问其中一个元素。这样就会每访问一个对象就访问一次数据库，而不是一次把所需对象全部读出来。这种加载方式会严重影响系统的性能。当然，可以不使用延迟加载的集合，而使类集合本身成为延迟加载，加载类集合时一次加载全部内容。

四、小结

延迟加载很适合于面向方面（AOP）的程序设计。可以将延迟加载操作置于一个单独的方面，这样能独立改变延迟加载策略，领域开发者也不必处理延迟加载的问题了。

无论你是否在领域类中显式地添加延迟加载代码，延迟加载都是一个好习惯。除了类型安全之外，使用集合对象而非数组的好处是你可以使用延迟加载。