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思考PHP语言四:接口和抽象类

思考PHP语言四:接口和抽象类
【概述】
在写PHP的日子里,我们多是按照需求完成相关功能,对于一些设计的工作较少的接触,也许是PHP的历史遗留问题或者其它,对于PHP的接口与抽象类使用得较少,但是对于一个支持面向对象的语言,接口与抽象是两个非常重要的内容。这里我们介绍接口与抽象类的一些基础知识,思考一些关于面向对象的东西。
【接口】
接口是一些方法特征的集合,这里的方法没有实现,只有声明。如果一个类继承了某个接口,则需要实现这个接口的所有方法。接口除了声明方法外,还可以定义常量。如下所示:

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interface IFoo {
	const CONST_VAR = 'martin';
	public function method($str);
}

接口中方法的声明需要包含方法的名称,参数。不用包含参数类型和返还类型(PHP的函数本来就不用定义参数类型和返还类型)。
接口的方法只能是public,这说明接口本身包含的对外开放的意义在访问控制中体现出来了,并且当我们实现接口的方法时,也不能修改方法的访问控制权限。

接口是可以继承的,接口可以继承接口(和类继承一样,使用extends关键字),类可以继承接口(我们称之为接口继承,用implements关键字)

实现同一个接口的两个类可能功能完全不同,但是他们有相同的方法以及方法参数,并且都是公开的,从而他们可以提供相类似的服务,从而具有相同的接口。

接口的可插入性
在一个拥有多个层次结构的类组织中,如果要给某个处于中间位置的类添加父类,如果我们没有接口,则我们需要修改这个类的所有父类,打乱整个类的层次结构。当有了接口后,任何一个类都可以实现一个接口,此时,接口不会影响父类,但是会影响所有的子类,此类将必须实现这个接口的所有方法(抽象类可以不用实现所有方法,只是将实现下移到子类),子类则可以自动从此类继承实现后的方法。这就是接口的可插入性。

接口通常被用来声明一个新的类型,并且会作为一个类组织结构的起点,特别是当某个实体属于多个类型时,此时接口的作用就体现出来了。另外,理想情况下(现实中没发现过)一个类只应该实现接口或抽象类所声明的方法,纯理想呵。

【抽象类】
抽象类是类的一种,通过在类定义前添加abstract关键字实现。如下示例:

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abstract class AbstarctFoo {
	abstract public function method();
}

抽象类不能实例化,一般作为类组织结构中枝节点或根节点存在。
抽象类提供一个类型的部分实现,抽象类可以有实例变量,可以有构造方法,可以有抽象方法,同时也可以有具体的方法实现。抽象类的构造方法可以被子类调用,只是需要显式调用。
我们在做设计时需要注意的是一般不要从具体类继承,具体类是用来实例化的。
在类的组织结构中,一般抽象类是枝节点,具体类是叶节点,在设计结构时应该尽量将公共代码放到作为父类的抽象类中,这样可以提高代码的复用性,与公共代码的移动相反,数据应该尽量放到具体类。
在继承过程中,子类的责任是扩展父类,而不是置换或取消掉父类的职责,当有取消或置换父类的职责的情况发生时,此时可能你的设计有问题了,需要考虑他们是否是is-a的关系?
抽象类和接口有相同的方法时
在PHP中,如果一个类继承了一个抽象类并且实现了一个接口,如果此时这个抽象类和接口中有相同名称的方法,则此时对于接口的实现会报错。与此相同,当一个抽象类实现一个接口时,如果接口已经声明了方法A,则在抽象方法中将不能再次声明此方法。

PHP源码阅读笔记二十九:接口的继承

PHP源码阅读笔记二十九:接口的继承
在之前有看过PHP源码中类的继承,今天我们看下PHP中的接口继承是如何实现的。
同样我们从CachingIterator类开始查找接口的继承实现。
CachingIterator extends IteratorIterator implements OuterIterator , Traversable , Iterator , ArrayAccess , Countable

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/* ArrayAccess接口的继承实现 */
REGISTER_SPL_IMPLEMENTS(CachingIterator, ArrayAccess);
 
//    ext/spl/spl_functions.h 41行
#define REGISTER_SPL_IMPLEMENTS(class_name, interface_name) \
	zend_class_implements(spl_ce_ ## class_name TSRMLS_CC, 1, spl_ce_ ## interface_name);
 
//	zend/zend_API.c 2218行
ZEND_API void zend_class_implements(zend_class_entry *class_entry TSRMLS_DC, int num_interfaces, ...) /* {{{ */
{
	zend_class_entry *interface_entry;
	va_list interface_list;
	va_start(interface_list, num_interfaces);
 
	while (num_interfaces--) {
		interface_entry = va_arg(interface_list, zend_class_entry *);
		zend_do_implement_interface(class_entry, interface_entry TSRMLS_CC);
	}
 
	va_end(interface_list);
}
/* }}} */
 
 
 
//	zend/zend_complie.c 2887行
ZEND_API void zend_do_implement_interface(zend_class_entry *ce, zend_class_entry *iface TSRMLS_DC) /* {{{ */
{
	zend_uint i, ignore = 0;
	zend_uint current_iface_num = ce->num_interfaces;
	zend_uint parent_iface_num  = ce->parent ? ce->parent->num_interfaces : 0;
 
	for (i = 0; i < ce->num_interfaces; i++) {
		if (ce->interfaces[i] == NULL) {
			memmove(ce->interfaces + i, ce->interfaces + i + 1, sizeof(zend_class_entry*) * (--ce->num_interfaces - i));
			i--;
		} else if (ce->interfaces[i] == iface) {	/* 已存在此接口 */
			if (i < parent_iface_num) {
				ignore = 1;
			} else {
				zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Class %s cannot implement previously implemented interface %s", ce->name, iface->name);
			}
		}
	}
	if (!ignore) {
		if (ce->num_interfaces >= current_iface_num) {
			if (ce->type == ZEND_INTERNAL_CLASS) {
				ce->interfaces = (zend_class_entry **) realloc(ce->interfaces, sizeof(zend_class_entry *) * (++current_iface_num));
			} else {
				ce->interfaces = (zend_class_entry **) erealloc(ce->interfaces, sizeof(zend_class_entry *) * (++current_iface_num));
			}
		}
		ce->interfaces[ce->num_interfaces++] = iface;	//	接口数加1,将接口加入接口列表中
 
		/* 合并接口中的常量列表和方法列表 */
		zend_hash_merge_ex(&ce->constants_table, &iface->constants_table, (copy_ctor_func_t) zval_add_ref, sizeof(zval *), (merge_checker_func_t) do_inherit_constant_check, iface);
		zend_hash_merge_ex(&ce->function_table, &iface->function_table, (copy_ctor_func_t) do_inherit_method, sizeof(zend_function), (merge_checker_func_t) do_inherit_method_check, ce);
 
		do_implement_interface(ce, iface TSRMLS_CC);
		zend_do_inherit_interfaces(ce, iface TSRMLS_CC);
	}
}

从zend_do_implement_interface函数的合并接口中的常量列表和方法列表操作,我们可以猜想这也许是接口中不能有变量可以有常量的原因之一吧
在接口继承的过程中有对当前类的接口中是否存在同样接口的判断操作,如果已经存在了同样的接口,则此接口将不会继承。
如下所示php代码:

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<?php
interface FooInterface {
	public function method1();
}
 
class Base implements FooInterface {
	public function method1() {
		echo 'ss';
	}
}
 
class Foo extends Base implements FooInterface {
 
}
 
$foo = new Foo();
$foo->method1();