المولدات والمكررات

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة PHP على Coddy — الدرس 62 من 91.

المولدات (Generators) توفر طريقة بسيطة لإنشاء المكررات (iterators) دون الحاجة إلى تنفيذ واجهة Iterator الكاملة. تستخدم دالة المولد yield بدلاً من return لإنتاج القيم واحدة تلو الأخرى، مع تعليق التنفيذ مؤقتاً بين كل قيمة وأخرى.

إليك مولد أساسي ينتج تسلسلاً من الأرقام:

<?php
function countTo(int $max): Generator {
    for ($i = 1; $i <= $max; $i++) {
        yield $i;
    }
}

foreach (countTo(3) as $number) {
    echo "$number\n";
}

المخرجات:

1
2
3

الميزة الرئيسية هي كفاءة الذاكرة. فبدلاً من بناء مصفوفة كاملة في الذاكرة، تقوم المولدات (generators) بإنتاج القيم عند الطلب. وهذا أمر بالغ الأهمية عند التعامل مع مجموعات البيانات الكبيرة؛ فالمولد الذي يعالج مليون سجل يستهلك نفس القدر من الذاكرة الذي يستهلكه مولد يعالج عشرة سجلات.

يمكن للمولدات (Generators) أيضاً إرجاع أزواج مفتاح-قيمة:

<?php
function userGenerator(): Generator {
    yield 'admin' => 'Alice';
    yield 'editor' => 'Bob';
}

foreach (userGenerator() as $role => $name) {
    echo "$role: $name\n";
}

المخرجات:

admin: Alice
editor: Bob

لجعل فئاتك (classes) قابلة للتكرار باستخدام foreach، قم بتنفيذ واجهة Iterator. ومع ذلك، في معظم الحالات، توفر المولدات (generators) حلاً أنظف مع كود برمجي متكرر (boilerplate) أقل. وهي مفيدة بشكل خاص في البرمجة كائنية التوجه (OOP) عندما تحتاج الفئة إلى عرض مجموعة من العناصر دون تحميل كل شيء في الذاكرة دفعة واحدة.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام مخزون منتجات يستخدم المولدات (generators) للتكرار بكفاءة عبر مجموعات كبيرة دون تحميل كل شيء في الذاكرة في وقت واحد. ستقوم بإنشاء فئة (class) تخزن المنتجات وتوفر طرق مولد (generator methods) للتكرار عبرها بطرق مختلفة.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ثلاثة ملفات:

Product.php — أنشئ فئة Product تمثل عنصراً في المخزون. استخدم خاصية constructor promotion لتعريف $sku (string) عام، و $name (string) عام، و $price (float) عام.
Inventory.php — أنشئ فئة Inventory تدير مجموعة من المنتجات وتوفر طرق مولد للتكرار عبرها. قم بتضمين ملف Product. يجب أن تقوم الفئة بما يلي:
- امتلاك خاصية مصفوفة خاصة (private array) لتخزين المنتجات
- امتلاك طريقة addProduct(Product $product) تضيف منتجاً إلى المجموعة
- امتلاك طريقة مولد allProducts(): Generator تقوم بإنتاج (yield) كل منتج واحداً تلو الآخر
- امتلاك طريقة مولد expensiveProducts(float $minPrice): Generator تقوم بإنتاج المنتجات التي يكون سعرها أكبر من أو يساوي الحد الأدنى المعطى فقط، مع إنتاج أزواج مفتاح-قيمة (key-value pairs) حيث يكون المفتاح هو SKU والقيمة هي المنتج
main.php — قم بتضمين ملف Inventory. ستتلقى مدخلاً واحداً: حد أدنى للسعر.
أنشئ كائناً من Inventory وأضف هذه المنتجات الثلاثة:
- SKU: "A001", Name: "Laptop", Price: 999.99
- SKU: "A002", Name: "Mouse", Price: 29.99
- SKU: "A003", Name: "Monitor", Price: 349.99
أولاً، قم بالتكرار عبر allProducts() واطبع اسم كل منتج في سطر مستقل.

ثم اطبع سطراً فارغاً، يليه التكرار عبر expensiveProducts() باستخدام حد السعر المدخل. لكل منتج غالي الثمن، اطبع "[sku]: [name] - $[price]" في سطر مستقل. قم بتنسيق السعر بمنزلتين عشريتين بالضبط.

يوضح هذا التحدي كيف تسمح لك المولدات بالتكرار عبر المجموعات بشكل كسول (lazily) — حيث يتم إنتاج كل منتج فقط عند طلبه، مما يجعل هذا النهج فعالاً من حيث استهلاك الذاكرة للمخزونات الكبيرة. كما يوضح إنتاج المفتاح والقيمة في expensiveProducts() كيف يمكن للمولدات توفير بيانات تكرار منظمة.

ورقة مرجعية

توفر المولدات (Generators) طريقة فعالة من حيث استهلاك الذاكرة لإنشاء المكررات (iterators) باستخدام yield بدلاً من return. فهي تنتج القيم واحدة تلو الأخرى، مع إيقاف التنفيذ مؤقتاً بين كل قيمة وأخرى.

دالة مولد أساسية:

<?php
function countTo(int $max): Generator {
    for ($i = 1; $i <= $max; $i++) {
        yield $i;
    }
}

foreach (countTo(3) as $number) {
    echo "$number\n";
}

يمكن للمولدات إنتاج أزواج مفتاح-قيمة (key-value pairs):

<?php
function userGenerator(): Generator {
    yield 'admin' => 'Alice';
    yield 'editor' => 'Bob';
}

foreach (userGenerator() as $role => $name) {
    echo "$role: $name\n";
}

الميزة الرئيسية هي كفاءة الذاكرة - حيث تنتج المولدات القيم عند الطلب بدلاً من بناء مصفوفات كاملة في الذاكرة. وهذا مفيد بشكل خاص عند التعامل مع مجموعات بيانات كبيرة أو مجموعات في سياقات البرمجة كائنية التوجه (OOP).

جرّب بنفسك

<?php

require_once 'Inventory.php';

// قراءة المدخلات
$minPrice = floatval(trim(fgets(STDIN)));

// TODO: إنشاء مثيل (instance) من Inventory

// TODO: إضافة ثلاثة منتجات:
// SKU: "A001", الاسم: "Laptop", السعر: 999.99
// SKU: "A002", الاسم: "Mouse", السعر: 29.99
// SKU: "A003", الاسم: "Monitor", السعر: 349.99

// TODO: التكرار عبر allProducts() وطباعة اسم كل منتج

// TODO: طباعة سطر فارغ

// TODO: التكرار عبر expensiveProducts() باستخدام $minPrice
// لكل منتج باهظ الثمن، اطبع "[sku]: [name] - $[price]"
// تنسيق السعر بمنزلتين عشريتين بالضبط

?>