開始知道 PHP V5 中的對象

本文描述 PHP V5 中對象和類的基礎知識，從最基本的概念一直講到繼承，主要針對經(jīng)驗豐富的面向?qū)ο蟪绦騿T和尚未接觸過對象的讀者。

作為 PHP 程序員，您肯定知道變量和函數(shù)。但類和對象可能就是另一回事。不定義單個類，就可以創(chuàng)建完美的系統(tǒng)。但即使您決定在自己的代碼中不使用面向?qū)ο蟮木幊�，您仍可能需要了解面向�(qū)ο蟮木幊�。例如，如果使用第三方庫，比如通過 PHP Extension and Application Repository (PEAR) 可以使用的庫，您將發(fā)現(xiàn)自己在實例化對象和調(diào)用方法。

什么是類和對象？
簡單地說，類 是一個由變量和方法組成的獨立塊或束。這些組件通常結(jié)合實現(xiàn)單個責任或一組責任。在本文中，您將創(chuàng)建一個類，該類收集了用于查詢和填充由項和值組成的詞典的方法。

類可以直接用作組織數(shù)據(jù)和功能的簡單方法，就像一組函數(shù)和變量一樣。但使用類可以忽略它的存在。類可用于在內(nèi)存中生成多個實例。這樣的實例叫做對象。每個對象可以訪問一組相同的函數(shù)（在面向?qū)ο笊舷挛闹薪凶?i xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">方法）和變量（叫做特性或實例變量），但每個變量的實際值在每個對象中是不同的。

考慮角色扮演游戲中的一個單元——比如坦克。類可能為坦克設置一組變量：防御和進攻能力，范圍，健康狀況，等等。該類也可能定義一組函數(shù)，其中包括 move() 和 attack()。當系統(tǒng)包含一個坦克類時，該類可用于生成數(shù)十個或數(shù)百個坦克對象，每個對象都潛在地具有自己的健康狀況或范圍特征。因此，類是用于生成對象的藍圖或模板。

理解類和對象最簡單的方法可能就是創(chuàng)建一些類和對象。

第一個類
可以用 class 關鍵字創(chuàng)建類。最簡單的情況是，類由關鍵字類、名稱和代碼塊組成：

class Dictionary {}

類名可以包含字母、數(shù)字和下劃線字符的任何組合，但不能以數(shù)字打頭。

上例中的 Dictionary 類盡管用處有限，但完全合法。那么如何使用該類來創(chuàng)建一些對象呢？

$obj1 = new Dictionary();$obj2 = new Dictionary();$obj3 = new Dictionary();

至少在形式上，實例化對象與調(diào)用函數(shù)相似。對于函數(shù)調(diào)用，必須提供圓括號。與函數(shù)一樣，一些類需要您為其傳遞參數(shù)。您還必須使用 new 關鍵字。這就告訴 PHP 引擎您希望實例化一個新對象。然后，返回的對象可以存儲在一個變量中以供將來使用。

屬性
在類的主體中，可以聲明叫做屬性的特殊變量。在 PHP V4 中，屬性必須用關鍵字 var 調(diào)用。這仍是合法的語法，但主要是為了向后兼容。在 PHP V5 中，屬性必須聲明為 public、private 或 protected�？梢栽� 關鍵字：在此我們是否可以有一點隱私？中閱讀有關這些限定詞的內(nèi)容。但現(xiàn)在在例子中將所有屬性聲明為 public。清單 1 顯示一個聲明了兩個屬性的類。

class Dictionary {    public $translations = array();    public $type ="En";}

正如所看到的，可以同時聲明屬性并為其賦值。可以用 print_r() 函數(shù)快速瀏覽一下對象的狀態(tài)。清單 2 顯示 Dictionary 對象現(xiàn)在具有更多成員。

$en = new Dictionary();print_r( $en );  如果運行該腳本，將看到如下對象的輸出：Dictionary Object(    [translations] => Array        (        )    [type] => En)

可以使用對象操作符 -> 訪問公共對象屬性。所以 $en->type 表示由 $en 引用的 Dictionary 對象的 $type 屬性。如果可以訪問屬性，就意味著可以設置和獲得其值。清單 3 中的代碼創(chuàng)建 Dictionary 類的兩個實例 —— 換言之，它實例化兩個 Dictionary 對象。它更改一個對象的 $type 屬性，并添加兩個對象的翻譯:

$en = new Dictionary();$en->translations['TREE'] = "tree";$fr = new Dictionary();$fr->type = "Fr";$fr->translations['TREE'] = "arbre";foreach ( array( $en, $fr ) as $dict ) {    print "type: {$dict->type} ";    print "TREE: {$dict->translations['TREE']}\n";}

該腳本輸出如下

type: En TREE: treetype: Fr TREE: arbre

所以 Dictionary 類現(xiàn)在比較有用了。單個對象可以存儲不同的鍵值組合，還有一個標志，該標志告訴客戶端有關這種 Dictionary 的詳細信息。

盡管 Dictionary 類當前與關聯(lián)數(shù)組的包裝器相差無幾，但這里有一些了解對象功能的線索。目前，我們已經(jīng)可以很好地表示我們的示例數(shù)據(jù)了，如清單 4 所示。

$en = array(    'translations'=>array( 'TREE' => 'tree' ),    'type'=>'En');$fr = array(    'translations'=>array( 'TREE' => 'arbre' ),    'type'=>'Fr');

雖然該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完成了與 Dictionary 類相同的目的，但它沒有提供結(jié)構(gòu)的保證。如果傳遞 Dictionary 對象，我們知道它具有 $translations 屬性。但如果是一個關聯(lián)數(shù)據(jù)，則沒有這樣的保證。這個事實使得類似 $fr['translations']['TREE']; 的查詢有些碰運氣，除非進行查詢的代碼確定數(shù)組的起源。這是對象的重點：對象的類型是其特征的保證。

雖然用對象存儲數(shù)據(jù)有優(yōu)點，但是您可能沒有一點感覺。對象可以是東西，但關鍵在于它們還可以做事情。

方法
簡單地說，方法是在類中聲明的函數(shù)。它們通常（但不總是）通過對象實例使用對象操作符來調(diào)用的。清單 5 向 Dictionary 類中添加一個方法，并調(diào)用該方法。

class Dictionary {    public $translations = array();    public $type ="En";    function summarize() {        $ret  = "Dictionary type: {$this->type}\n";        $ret .= "Terms: ".count( $this->translations )."\n";        return $ret;    }}$en = new Dictionary();$en->translations['TREE'] = "tree";print $en->summarize();

它提供如下輸出：

Dictionary type: EnTerms: 1

正如所看到的，聲明 summarize() 方法與聲明任何函數(shù)的方式一樣，只不過它是在類中聲明。summarize() 方法是通過 Dictionary 實例使用對象操作符調(diào)用的。summarize() 函數(shù)訪問屬性來提供對象狀態(tài)的簡述。

注意對于本文來說的一個新特性的用法。$this 偽變量提供了一種用于對象引用自己的屬性和方法的機制。在對象外部，可以使用句柄來訪問它的元素（在本例子中是 $en）。在對象內(nèi)部，則無此句柄，所以必須求助于 $this。如果覺得 $this 有些迷惑，則在代碼中遇到它時，試著在頭腦中用當前實例 替換它。

類通常使用通用建模語言 (Universal Modeling Language，UML) 表示在圖表中。UML 的詳細信息超出了本文的范圍，但這種圖表不過是一種可視化類關系的好方法。圖 1 顯示用 UML 表示的 Dictionary 類。類名位于頂層，屬性在中間，方法在底層。

圖 1. 使用 UML 顯示 Dictionary 類

構(gòu)造函數(shù)
PHP 引擎識別許多“魔術(shù)”方法。如果定義了方法，則 PHP 引擎將在相應的情況發(fā)生時自動調(diào)用這些方法。最常實現(xiàn)的方法是構(gòu)造函數(shù)方法。PHP 引擎在實例化對象時調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。對象的所有基本設置代碼都放在構(gòu)造函數(shù)中。在 PHP V4 中，通過聲明與類同名的方法來創(chuàng)建構(gòu)造函數(shù)。在 V5 中，應聲明叫做 __construct() 的方法。清單 6 顯示需要 DictionaryIO 對象的構(gòu)造函數(shù)。

class Dictionary {    public $translations = array();    public $type;    public $dictio;    function __construct( $type, DictionaryIO $dictio ) {        $this->type = $type;        $this->dictio=$dictio;    }    //...

要實例化 Dictionary 對象，需要將類型字符串和 DictionaryIO 對象傳遞給它的構(gòu)造函數(shù)。構(gòu)造函數(shù)使用這些參數(shù)來設置自有屬性。下列代碼顯示可以如何實例化 Dictionary 對象：

$en = new Dictionary( "En", new DictionaryIO() );

Dictionary 類現(xiàn)在比以前更安全。所有 Dictionary 對象都已經(jīng)用必需的參數(shù)初始化過了。

當然，還無法阻止一些人隨后更改 $type 屬性或?qū)?$dictio 設置為空�？上驳氖�，PHP V5 可以幫助您實現(xiàn)這一功能。

關鍵字：在此我們是否可以有一點隱私？
前面已經(jīng)看到與屬性聲明相關的 public 關鍵字。該關鍵字表示屬性的可見度。事實上，屬性的可見度可以設置為 public、private 和 protected。聲明為 public 的屬性可以在類外部寫入和讀取，聲明為 private 的屬性只在對象或類上下文中可見。聲明為 protected 的屬性只能在當前類及其子類的上下文中可見。（在 繼承 部分將會看到這些內(nèi)容起作用。）可以使用 private 屬性來真正鎖定類。如果將屬性聲明為 private 并試圖從類范圍外部訪問它（如清單 7 所示），PHP 引擎將拋出致命錯誤。

class Dictionary {    private $translations = array();    private $dictio;    private $type;    function __construct( $type, DictionaryIO $dictio ) {        $this->type = $type;        $this->dictio = $dictio;    }    // ...}$en = new Dictionary( "En", new DictionaryIO() );$en->dictio = null;

輸出如下：

Fatal error: Cannot access private property Dictionary::$dictio in...

一般來說，應將大多數(shù)屬性聲明為 private，然后根據(jù)需要提供獲得和設置這些屬性的方法。這樣就可以控制類的接口，使一些數(shù)據(jù)只讀，在將參數(shù)分配給屬性之前對參數(shù)進行清理或過濾，并提供與對象交互的一套明確的規(guī)則。

修改方法可見度的方法與修改屬性可見度的方法一樣，即在方法聲明中添加 public、private 或 protected。如果類需要使用一些外部世界無需知道的家務管理方法，則可以將其聲明為 private。在清單 8 中，get() 方法為 Dictionary 類的用戶提供了提取翻譯的接口。該類還需要跟蹤所有查詢，因此提供了 private 方法 logQuery()。

function get( $term ) {    $value = $this->translations[$term];    $this->logQuery( $term, $value, "get" );    return $value;}private function logQuery( $term, $value, $kind ) {    // write log information}

將 logQuery() 聲明為 private 簡化了公共接口，而且防止了類不適當?shù)卣{(diào)用 logQuery()。與屬性一樣，嘗試從包含類外部調(diào)用私有方法將導致致命錯誤。

在類上下文操作
到目前為止，所看到的方法和屬性都在對象上下文中進行操作。也就是說，必須使用對象實例，通過 $this 偽變量或標準變量中存儲的對象引用來訪問方法和屬性。有時候，可能發(fā)現(xiàn)通過類而不是對象實例來訪問屬性和方法更有用。這種類成員叫做靜態(tài) 成員。

要聲明靜態(tài)屬性，將關鍵字 static 放在可見度修飾符后面，直接位于屬性變量前面。

下例顯示單個靜態(tài)屬性：$iodir，存放用于保存和讀取 Dictionary 數(shù)據(jù)的默認目錄的路徑。因為該數(shù)據(jù)對于所有對象是相同的，所以讓它可用于所有實例是有意義的。

class Dictionary {    public static $iodir=".";    // ...}

可以使用范圍解析操作符來訪問靜態(tài)屬性，該操作符由雙冒號 (::) 組成。范圍解析操作符應位于類名和希望訪問的靜態(tài)屬性之間。

print Dictionary::$iodir . "\n";Dictionary::$iodir = "/tmp";

正如所看到的，訪問該屬性無需實例化 Dictionary 對象。

聲明和訪問靜態(tài)方法的語法與此相似。再次，應將 static 關鍵字放在可見度修飾符后。清單 10 顯示了兩個靜態(tài)方法，它們訪問聲明為 private 的 $iodir 屬性。

class Dictionary {    private static $iodir=".";    // ...    public static function setSaveDirectory( $dir ) {        if ( ! is_dir( $dir )                 ! is_writable( $dir ) ) {            return false;        }        self::$iodir = $dir;    }    public static function getSaveDirectory( ) {        return self::$iodir;    }    // ...} 

用戶不再能訪問 $iodir 屬性目錄了。通過創(chuàng)建特殊方法來訪問屬性，可以確保所提供的任何值是健全的。在本例中，方法在進行分配前檢查給定字符串指向可寫入的目錄。

注意，兩個方法都使用關鍵字 self 和訪問解析操作符來引用 $iodir 屬性。不能在靜態(tài)方法中使用 $this，因為 $this 是對當前對象實例的引用，但靜態(tài)方法是通過類而不是通過對象調(diào)用的。如果 PHP 引擎在靜態(tài)方法中看到 $this，它將拋出致命錯誤和一條提示消息。

要從類外部調(diào)用靜態(tài)方法，可使用類名加上范圍解析符和方法名。

Dictionary::setSaveDirectory("/tmp");print Dictionary::getSaveDirectory();

需要使用靜態(tài)方法有兩個重要原因。首先，實用程序操作可能不需要對象實例來做它的工作。通過聲明為靜態(tài)，為客戶機代碼節(jié)省了創(chuàng)建對象的工作量。第二，靜態(tài)方法是全局可用的。這意味著可以設置一個所有對象實例都可以訪問的值，而且使得靜態(tài)方法成為共享系統(tǒng)上關鍵數(shù)據(jù)的好辦法。

盡管靜態(tài)屬性通常被聲明為 private 來防止別人干預，但有一種方法可以創(chuàng)建只讀靜態(tài)范圍的屬性，即聲明常量。與全局屬性一樣，類常量一旦定義就不可更改。它用于狀態(tài)標志和進程生命周期中不發(fā)生更改的其他東西，比如 pi 或非洲的所有國家。

用 const 關鍵字聲明類常量。例如，因為 Dictionary 對象的實際實現(xiàn)背后幾乎肯定有一個數(shù)據(jù)庫，所以還可以假設項和翻譯有最大長度。清單 11 將其設置為類常量。

class Dictionary {    const MAXLENGTH = 250;    // ... }print Dictionary::MAXLENGTH;

類常量始終為 public，所以不能使用可見度關鍵字。這并是問題，因為任何更改其值的嘗試都將導致解析錯誤。還要注意，與常規(guī)屬性不同，類常量不以美元符號開始。

繼承
如果熟悉面向?qū)ο缶幊蹋�您將知道我一直把最好的留到最后。類及其生成的動態(tài)對象之間的關系使得系統(tǒng)更靈活。例如，每個 Dictionary 對象封裝不同的翻譯數(shù)據(jù)集合，但是這些不同實體的模型定義在單個 Dictionary 類中。

但有時候需要記下類級別的差異。是否記得 DictionaryIO 類？扼要重述一下，它從 Dictionary 對象中獲取數(shù)據(jù)，將其寫入文件系統(tǒng)，從一個文件中獲取數(shù)據(jù)，將其合并回到 Dictionary 對象中。清單 12 顯示使用序列化來保存和加載 Dictionary 數(shù)據(jù)的快速實現(xiàn)。

class Dictionary {    // ...    function asArray() {        return $this->translations;    }    function getType() {        return $this->type;    }    function export() {        $this->dictio->export( $this );    }    function import() {        $this->dictio->import( $this );    }}class DictionaryIO {    function path( Dictionary $dictionary, $ext ) {        $path  = Dictionary::getSaveDirectory();        $path .= DIRECTORY_SEPARATOR;        $path .= $dictionary->getType().".$ext";        return $path;    }    function export( Dictionary $dictionary ) {        $translations = $dictionary->asArray();        file_put_contents( $this->path(                           $dictionary, 'serial'),                            serialize( $translations ) );      }    function import( Dictionary $dictionary ) {        $path = $this->path( $dictionary, 'serial' );        if ( ! is_file( $path ) ) return false;         $translations = unserialize(                         file_get_contents( $path ) );        foreach ( $translations as $term => $trans ) {            $dictionary->set( $term, $trans );        }    }}$dict = new Dictionary( "En", new DictionaryIO() );$dict->set( "TREE", "tree" );$dict->export();

本例引入兩個簡單的 Dictionary 方法，具體來說，asArray() 返回 $translations 數(shù)組的副本。DictionaryIO 實現(xiàn)具有簡約的優(yōu)點。因為在示例代碼中通常省略了錯誤檢查，即便如此，這仍是將數(shù)據(jù)保存到文件中的快速簡單的方法。

一旦部署了這種庫之后，則需要立即支持它的保存格式。讓格式過時會冒犯那些可能以這種方式存儲備份的用戶的愿望。但要求改變了，而且還可能收到輸出格式不方便用戶編輯的抱怨。這些用戶希望將導出文件以 XML 格式發(fā)送給第三方。

現(xiàn)在面臨一個問題。如何在 DictionaryIO 接口中支持兩種格式？

一個解決方案是在 export() 和 import() 方法中使用條件語句，測試類型標志，如清單 13 所示。

function export( Dictionary $dictionary ) {    if ( $this->type == DictionaryIO::SERIAL ) {        // write serialized data    } else if ( $this->type == DictionaryIO::XML ) {        // write xml data    }}function import( Dictionary $dictionary ) {    if ( $this->type == DictionaryIO::SERIAL ) {        // read serialized data    } else if ( $this->type == DictionaryIO::XML ) {        // read xml data    }}

這種結(jié)構(gòu)是壞“代碼味道”的一個例子，原因在于它依賴于復制。在一個地方進行更改（比如，添加新類型測試）需要在其他地方進行一組相應的更改（將其他類型測試帶入行中），代碼很快就會變得易錯難讀。

繼承提供了更優(yōu)雅的解決方案�？梢詣�(chuàng)建一個新類 XmlDictionaryIO，該類繼承由 DictionaryIO 設置的接口，但覆蓋其中一些功能。

使用 extends 關鍵字創(chuàng)建子類。如下是 XmlDictionaryIO 類的最小實現(xiàn)：

XmlDictionaryIO extends DictionaryIO {}

XmlDictionaryIO 現(xiàn)在的功能與 DictionaryIO 完全相同。因為它從 DictionaryIO 繼承了所有的公共（和保護）屬性，所以可以將應用于 DictionaryIO 對象的相同操作應用于 XmlDictionaryIO 對象。這種關系擴展到對象類型。XmlDictionaryIO 對象顯然是 XmlDictionaryIO 類的實例，但它也是 DictionaryIO 的實例 —— 同樣地，以一般化的順序，一個人同時是人類、哺乳動物和動物�？梢允褂� instanceof 操作符來測試這一點，如果對象是指定類的成員，則返回 true，如清單 14 所示。

$dictio = new XmlDictionaryIO();if ( $dictio instanceof XmlDictionaryIO ) {    print "object is an instance of XmlDictionaryIO\n";}if ( $dictio instanceof DictionaryIO ) {    print "object is an instance of DictionaryIO\n";}

輸出如下：

object is an instance of XmlDictionaryIOobject is an instance of DictionaryIO

正如 instanceof 接受 $dictio 是 DictionaryIO 對象，所以方法也將接受這些對象作為參數(shù)。這意味著 XmlDictionaryIO 對象可以被傳遞給 Dictionary 類的構(gòu)造函數(shù)，即使 DictionaryIO 是由構(gòu)造函數(shù)的簽名指定的類型。

清單 15 是快而臟的 XmlDictionaryIO 實現(xiàn)，使用 DOM 來完成 XML 功能。

class XmlDictionaryIO extends DictionaryIO {    function export( Dictionary $dictionary ) {        $translations = $dictionary->asArray();        $doc = new DOMDocument("1.0");        $dic_el = $doc->createElement( "dictionary" );         $doc->appendChild( $dic_el );        foreach ( $translations as $key => $val ) {            $term_el = $doc->createElement( "term" );            $dic_el->appendChild( $term_el );            $key_el = $doc->createElement("key", $key );            $val_el = $doc->createElement(                      "value", $val );            $term_el->appendChild( $key_el );            $term_el->appendChild( $val_el );        }        file_put_contents( $this->path(                            $dictionary, 'xml'),                            $doc->saveXML() );    }    function import( Dictionary $dictionary ) {        $path = $this->path( $dictionary, 'xml');        if ( ! is_file( $path ) ) return false;        $doc = DOMDocument::loadXML(                file_get_contents( $path ) );        $termlist = $doc                    ->getElementsByTagName( "term" );        foreach ( $termlist as $term ) {            $key = $term->getElementsByTagName( "key" )                   ->item( 0 )->nodeValue;            $val = $term                   ->getElementsByTagName( "value" )                   ->item( 0 )->nodeValue;            $dictionary->set( $key, $val );         }    }}

有關獲得并生成 XML 的詳細信息是當然要介紹的。有許多方法能完成這一操作，其中包括完美的 SimpleXML 擴展。簡言之，import() 方法以 XML 文檔為參數(shù)，并使用它來填充 Dictionary 對象。export() 方法從 Dictionary 對象中取得數(shù)據(jù)，并將其寫入 XML 文件中。（在現(xiàn)實世界中，可能會使用叫做 XLIFF 的基于 XML 的格式，該格式適用于導入到第三方翻譯工具中。）

注意，import() 和 export() 都調(diào)用實用程序方法 path()，該方法不存在于 XmlDictionaryIO 類中。但沒有關系，因為 path() 在 DictionaryIO 中實現(xiàn)。當 XmlDictionaryIO 實現(xiàn)一個方法時，則當調(diào)用該方法時，會為 XmlDictionaryIO 對象調(diào)用該實現(xiàn)。當沒有任何實現(xiàn)存在時，調(diào)用失敗返回給父類。

圖 2 顯示了 DictionaryIO 和 XmlDictionaryIO 類之間的繼承關系。封閉的箭頭表示繼承，從子類指向父類。

圖 2. 繼承關系

結(jié)束語
由于篇幅有限，因此不可能全部介紹。進一步研究有兩個方向：廣度和深度。廣度指的是超出本文范圍的那些特性，比如抽象類、接口、迭代器接口、反射、異常和對象復制。深度指的是設計問題。盡管理解 PHP 中可用于面向?qū)ο缶幊痰墓ぞ叻秶�很重要，但考慮如何最佳使用這些特性同樣重要。幸運的是，專門講述面向?qū)ο笊舷挛闹性O計模式的可用參考資料很多（參閱“參考資料”）

如果仍在使用 PHP V4 編程，我希望您查找足夠新的特性來證明遷移到 V5 及其面向?qū)ο蠛诵奶匦允钦�確的。不久您就會驚訝地發(fā)現(xiàn)自己無法離開它們了。