Povedzte mi o návrhových vzorcoch, ktoré sa používajú…

Za optimalizáciu frekvencie vykonávania kódu sa často používajú vzory návrhu zamerané na zníženie režijných nákladov, vyhýbanie sa opakovaným výpočtom a efektívne riadenie zdrojov.

Hlavné vzory:

Singleton

Zabezpečuje, že sa vytvorí iba jedna inštancia triedy. Je užitočný na prístup ku spoločným zdrojom, ako sú pripojenia k databáze alebo cache, a zabraňuje ich viacerému vytváraniu.

<?php
class Singleton {
    private static $instance = null;
    private function __construct() { /* ... */ }
    private function __clone() { /* ... */ }
    private function __wakeup() { /* ... */ }

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

Registry

Centralizované úložisko pre spoločné objekty a služby. Umožňuje prístup k už vytvoreným alebo nakonfigurovaným zdrojom bez potreby ich opätovnej inicializácie.

<?php
class Registry {
    private static $data = [];

    public static function set(string $key, $value): void {
        self::$data[$key] = $value;
    }

    public static function get(string $key) {
        return self::$data[$key] ?? null;
    }

    public static function has(string $key): bool {
        return isset(self::$data[$key]);
    }
}

Flyweight
- Efektívne riadenie veľkého množstva malých objektov so podobným správaním, zdieľaním ich stavu. Umožňuje ušetriť pamäť a čas na vytváranie objektov. Príkladom môže byť použitie spoločných objektov na reprezentáciu rovnakých znakov, farieb atď.
Proxy
- Poskytuje náhradníka alebo "zástupcu" pre iný objekt. Môže sa použiť na odložené načítanie (Lazy Loading), keď sa objekt vytvára iba pri prvom prístupe k nemu, alebo na kešovanie výsledkov operácií.

Cache (alebo Memoization - nie je úplne vzor, skôr technika)

Ukladanie výsledkov vykonania nákladných funkcií alebo dopytov, aby pri opakovanom volaní so rovnakými argumentmi sa vrátil uložený výsledok namiesto opätovného výpočtu. Často sa implementuje v rámci iných vzorov alebo ako samostatná komponenta.

<?php
function expensiveFunction($arg) {
    static $cache = []; // Jednoduchý cache

    if (isset($cache[$arg])) {
        echo "Použitie cache pre $arg\n";
        return $cache[$arg];
    }

    echo "Výpočet pre $arg\n";
    // Imitácia nákladnej operácie
    sleep(1);
    $result = $arg * 2;
    $cache[$arg] = $result;

    return $result;
}

expensiveFunction(10); // Vypočíta a uloží do cache
expensiveFunction(10); // Použije cache

Object Pool
- Uchováva bazén pripravených na použitie objektov, ktoré je možné znovu použiť namiesto vytvárania nových. Užitečné pre objekty, ktorých vytvorenie je nákladné, napríklad pripojenia k databáze.
Lazy Loading
- Samostatný princíp, často implementovaný pomocou Factory, Proxy alebo iných vzorov. Objekt alebo zdroj sa načítava iba vtedy, keď je naozaj potrebný, čím sa znižuje počiatočné zaťaženie.

Každý z týchto vzorov pomáha znižovať nadbytočné operácie, efektívne využívať zdroje a tým optimalizovať frekvenciu a rýchlosť vykonávania kódu. Výber vzoru závisí od konkrétneho úlohy a kontextu.

Povedzte mi o návrhových vzorcoch, ktoré sa používajú na optimalizáciu frekvencie vykonávania kódu.