Объектно-ориентированный PHP: работа с наследованием

Добро пожаловать в третий урок из серии, посвященной ООП. Если вы не проходили первые два урока, то возможно, захотите с ними ознакомиться, так как данный урок базируется на них:

В этом уроке мы поговорим о наследовании в ООП и о том, как оно работает в PHP. С помощью наследования можно сделать классы намного сильнее и гибче, а также сэкономить уйму времени на написание скриптов.

Мы рассмотрим следующее:

  • Концепцию наследования, и почему его полезно использовать;
  • Как один PHP класс может наследоваться от другого;
  • Как один из “детей” класса может перегружать функциональность методов своего “родителя”;
  • Работа с методами и классами final;
  • Использование абстрактных классов;
  • Работа с интерфейсами.

Готовы? Тогда вперед!

Как осуществляется наследование?

Наследование базируется на понятиях класс-родитель и класс-наследник. Используя определенный синтаксис, вы можете создать класс, который будет наследовать другой класс (становится его наследником).

На заметку: классы-родители также называют базовыми классами или супер-классами. Классы-наследники, в свою очередь, можно назвать дочерними классами или подклассами.

Когда вы создаете дочерний класс, он наследует все поля и методы своего базового класса. В дочерний класс можно добавлять дополнительные поля и методы, тем самым расширяя функциональность класса-родителя.

К примеру, в веб-приложении форума есть класс Member, у которого есть методы createPost(), editProfile(), showProfile() и др. Так как администраторы форума также являются его членами, то вы можете создать класс Administrator - дочерний класса Member. Класс Administrator наследует все поля и методы класса Member, а значит, объект класса Administrator будет вести себя точно так же, как объект Member.

Вы можете расширить функциональность класса Administrator, добавив в него такие методы, как createForum(), deleteForm() и banMember(). А если хотите назначать роли еще и администраторам, то добавьте в данный дочерний класс поле, например, $adminLevel.

Действуя таким образом, вы не захламляете класс Member методами и полями, которые не подходят для обычных участников форума, а только для администраторов. Вам также не придется копировать и вставлять методы и поля из класса Member в дочерний класс. Так что наследование подойдет вам как нельзя лучше.

На заметку: вы можете создать столько дочерних классов, сколько вам понадобится, от одного единственного супер-класса, и в каждый из них можно добавлять всё новые и новые методы и поля.

Создание дочерних классов

Итак, как же создать класс, который станет наследником другого класса, в PHP? Для этого существует ключевое слово extends:

class ParentClass {
  // описание полей и методов
}

class ChildClass extends ParentClass {
  // описание дополнительных полей и методов
}

Мы создали класс ParentClass, а затем класса ChildClass, который наследуется от ParentClass. ChildClass наследует все поля и методы класса ParentClass, и в него также могут быть добавлены свои поля и методы.

А теперь - пример. Создадим класс Member для воображаемого веб-форума, а затем класс Administrator - дочерний от Member:

class Member {
 
  public $username = "";
  private $loggedIn = false;
 
  public function login() {
    $this->loggedIn = true;
  }
 
  public function logout() {
    $this->loggedIn = false;
  }
 
  public function isLoggedIn() {
    return $this->loggedIn;
  }
}
 
class Administrator extends Member {
 
  public function createForum( $forumName ) {
    echo "$this->username created a new forum: $forumName<br>";
  }
 
  public function banMember( $member ) {
    echo "$this->username banned the member: $member->username<br>";
  }
 
}

Как видите, класс Member содержит поле public $username и поле private $loggedIn, а также методы для входа-выхода из форума и метод для определения того, зашел ли пользователь или нет.

Затем мы добавили класс-наследника Administrator. Он наследует все поля и методы класса Member. Мы также добавили в него дополнительные методы:

  • createForum( $forumName ) для создания нового форума с названием $forumName;
  • banMember( $member ) для бана пользователя $member.

На заметку: естественно, эти методы ничего не делают, так как форум наш - воображаемый. В них на страницу просто выводятся какие-то сообщения.

Давайте посмотрим на наши классы в действии. Создадим по одному объекту обоих классов, а затем вызовем некоторые из их методов:

// создаем участника форума и логиним его
$member = new Member();
$member->username = "Fred";
$member->login();
echo $member->username . " is " . ( $member->isLoggedIn() ? "logged in" : "logged out" ) . "<br>";
 
// создаем администратора и логиним его
$admin = new Administrator();
$admin->username = "Mary";
$admin->login();
echo $admin->username . " is " . ( $member->isLoggedIn() ? "logged in" : "logged out" ) . "<br>";
 
// отобразит "Mary created a new forum: Teddy Bears"
$admin->createForum( "Teddy Bears" );
 
// отобразит "Mary banned the member: Fred"
$admin->banMember( $member );

На странице отобразится:

Fred is logged in
Mary is logged in
Mary created a new forum: Teddy Bears
Mary banned the member: Fred

Вот, как это работает:

  1. Сначала мы создали объект класса Member, задали имя пользователя “Fred”, залогинили его и отобразили на странице сообщение о том, что он вошел на форум.
  2. Затем создаем объект класса Administrator. Так как данный класс наследуется от Member, мы можем пользоваться всеми методами и полями этого класса для объектов класса Administrator. Мы даем имя администратору - Mary - и логиним ее, после чего отображаем сообщение о том, что она вошла.
  3. Теперь вызываем метод класса Administrator createForum(), передав в него название форума - “Teddy Bears”.
  4. Наконец, вызываем метод banMember() от объекта - админа, передав имя пользователя Fred.

В этом и заключается суть наследования в ООП. Дальше в уроке мы рассмотрим различные способы манипулирования наследованием, включая перегрузку, классы и методы final, абстрактные классы и интерфейсы.

Перегрузка родительских методов

Как вы уже увидели, при создании дочернего класса, он наследует все поля и методы своего родительского класса. Тем не менее, может возникнуть необходимость изменить функциональность методов супер-класса в дочернем классе.

На примере с форумом: когда админ логинится, это происходит абсолютно так же, как и для обычного пользователя, но вы, возможно, захотите записывать логи в определенный файл, в целях безопасности.

Перегрузкой метода login() в дочернем классе, вы можете изменить данный метод по своему усмотрению.

Чтобы перегрузить метод супер-класса в дочернем классе, просто создайте в нем метод с таким же названием. Тогда при вызове метода для объектов дочернего класса, будет вызываться именно перегруженный метод, а не метод супер-класса:

class ParentClass {
  public function myMethod() {
    // (действия)
  }
}

class ChildClass extends ParentClass {
  public function myMethod() {
    // вызывется для объекта класса ChildClass
    // вместо метода супер-класса MyMethod()
  }
}

Давайте перегрузим метод login() для класса Administrator так, чтобы в файл записывались логи:

class Member {
 
  public $username = "";
  private $loggedIn = false;
 
  public function login() {
    $this->loggedIn = true;
  }
   
  public function logout() {
    $this->loggedIn = false;
  }
}
 
class Administrator extends Member {
 
  public function login() {
    $this->loggedIn = true;
    echo "Log entry: $this->username logged in<br>";
  }
 
}
 
// создаем нового пользователя и логиним его
$member = new Member();
$member->username = "Fred";
$member->login();
$member->logout();
 
// создаем нового администратора и логиним его
$admin = new Administrator();
$admin->username = "Mary";
$admin->login();         // отобразит "Log entry: Mary logged in"
$admin->logout();

Как видите, мы перегрузили метод login() класса Administrator, чтобы он отображал сообщения, как в файлах - логах.

Затем мы создали обычного пользователя (Fred) и администратора (Mary). При вызове метода login() от Фреда вызывается метод Member::login(). А когда мы вызываем метод от администратора Mary, вызовется метод Administrator::login(), так как PHP видит, что мы перегрузили этот метод для данного класса. На странице отобразится строка "Log entry: Mary logged in".

С другой стороны, мы не перегрузили метод logout() в дочернем классе, поэтому Member:logout() вызывается и для админов и для обычных пользователей.

Вызов метода супер-класса из дочернего класса

Когда вы перегружаете метод в дочернем классе, вам обычно не требуется изменять его полностью. Вам нужно будет использовать функциональность метода супер-класса и добавить кое-что в метод дочернего класса.

В примере, приведенном в прошлом параграфе, мы перегрузили метод login(). Но мы продублировали часть метода Member::login() в Administrator::login():

class Administrator extends Member {
 
  public function login() {
    $this->loggedIn = true;
    echo "Log entry: $this->username logged in<br>";
  }
}

Вместо того, чтобы дублировать код, лучше вызвать метод Member::login() из Administrator::login().

Чтобы получить доступ к методу супер-класса из класса дочернего, воспользуйтесь ключевым словом parent:

Давайте теперь перепишем метод login() в дочернем классе так, чтобы из него вызывался тот же метод из класса-родителя, а затем добавим в него что-то новое:

class Administrator extends Member {
 
  public function login() {
    parent::login();
    echo "Log entry: $this->username logged in<br>";
  }
}

Это не только сокращает код, но также обеспечивает легкость его будущих корректировок. Если вам позже понадобится изменить способ, по которому логинится любой пользователь, вам потребуется подкорректировать метод login() только в классе Member, и в классе Administrator будет вызываться уже измененный метод.

Предотвращение наследования с помощью методов и классов final

В большинстве случаев, давать возможность классам расширять свою функциональность посредством наследования - хорошая практика. Это ведь часть силы ООП.

Однако бывает такое, что перегрузка методов супер-классов может привести к неполадкам, снизить безопасность, усложнить код. В этих случаях, было бы полезно запретить наследование метода или даже всего класса.

Чтобы запретить дочерним классам перегружать методы супер-класса, добавьте перед его описанием ключевое слово final. Например, вы можете запретить перегрузку метода login() класса Member по причинам усиления безопасности:

class Member {
 
  public $username = "";
  private $loggedIn = false;
 
  public final function login() {
    $this->loggedIn = true;
  }
 
  public function logout() {
    $this->loggedIn = false;
  }
 
  public function isLoggedIn() {
    return $this->loggedIn;
  }
}

Если кто-то попытается наследовать класс и перегрузить данный метод:

class NaughtyMember extends Member {
 
  public function login() {
    $this->loggedIn = true;
    // сделать что-то плохое
  }
}

… PHP выведет сообщение об ошибке:

Fatal error: Cannot override final method Member::login()

Вы можете также запретить наследование от всего класса:

final class Member {
  // от этого класса нельзя вообще наследовать
}

Любая попытка создать дочерний класс данного класса, не увенчается успехом:

Fatal error: Class NaughtyMember may not inherit from final class (Member)

На заметку: несмотря на то что это больше касается Java, нежели PHP, данная статья приводит преимущества использования методов и классов final.

Работа с абстрактными классами

Абстрактный класс - это такой класс, который не может быть реализован, то есть, вы не сможете создать объект класса, если он абстрактный. Вместо этого вы создаете дочерние классы от него и спокойно создаете объекты от этих дочерних классов. Абстрактные классы представляют собой шаблоны для создания классов.

Абстрактный класс содержит один или несколько абстрактных методов. Когда вы создаете абстрактный метод в абстрактном классе, вы не добавляете в этот метод ничего. Вместо этого он должен быть описан в любом дочернем классе.

На заметку: как только вы создали хотя бы один абстрактный метод в классе, вы должны объявить этот класс как абстрактный.

Когда от абстрактного класса наследуется обычный класс, он должен реализовать все абстрактные методы класса-родителя. В противном случае, PHP сгенерирует ошибку. Так, абстрактный класс создает “правила поведения” для своих дочерних классов.

На заметку: вы можете добавлять в абстрактный класс и не абстрактные методы. Они будут обыкновенным образом наследоваться дочерними классами.

Давайте рассмотрим пример. Скажем, мы создаем веб-сайт, в котором есть как участники форума, так и покупатели онлай-магазина, который является частью нашего сайта. Так как и участники форума и покупатели - люди, мы можем создать абстрактный класс Person, в котором будут какие-то поля и методы, общие для всех пользователей сайта:

abstract class Person {
 
  private $firstName = "";
  private $lastName = "";
 
  public function setName( $firstName, $lastName ) {
    $this->firstName = $firstName;
    $this->lastName = $lastName;
  }
 
  public function getName() {
   return "$this->firstName $this->lastName";
  }
   
  abstract public function showWelcomeMessage();
}

Как видите, мы создали абстрактный класс, добавив в его описание ключевое слово abstract. В этом классе есть несколько свойств, общих для всех людей, - $frstName и $lastName - а также методы для инициализации и чтения значений этих полей.

В классе также есть абстрактный метод showWelcomeMessage(). Этот метод выводит приветствие, когда пользователь входит на сайт. Опять же, мы добавляем ключевое слово abstract в описание данного метода, чтобы сделать его абстрактным. Так как он абстрактный, в нем нет ни строчки кода, это просто его объявление. Тем не менее, любой дочерний класс обязан добавить и описать метод showWelcomeMessage().

Теперь давайте создадим пару классов от абстрактного класса Person:

  1. класс Member для участников форума;
  2. класс Shopper для покупателей онлайн-магазина.
class Member extends Person {
 
  public function showWelcomeMessage() {
    echo "Hi " . $this->getName() . ", welcome to the forums!<br>";
  }
 
  public function newTopic( $subject ) {
    echo "Creating new topic: $subject<br>";
  }
}
 
class Shopper extends Person {
 
  public function showWelcomeMessage() {
    echo "Hi " . $this->getName() . ", welcome to our online store!<br>";
  }
 
  public function addToCart( $item ) {
    echo "Adding $item to cart<br>";
  }
}

Как видите, каждый из них описывает метод showWelcomeMessage() из абстрактного супер-класса. Они имплементированы по-разному: в классе Member отображается сообщение "welcome to the forums", а в классе Shopper - "welcome to our online store", но это нормально. Главное то, что они оба описали данный метод.

Если бы один из них, например, Shopper, не описал метод, PHP выдал бы ошибку:

Class Shopper contains 1 abstract method and must therefore be declared abstract
or implement the remaining methods (Person::showWelcomeMessage)

Наряду с имплементацией абстрактного метода, в каждом классе есть свои обычные методы. В Member есть метод newTopic() для создания новой темы в форуме, а в Shopper - метод addToCart() для добавления товаров в корзину.

Теперь мы можем создавать участников форума и покупателей на нашем сайте. Мы можем вызывать методы newTopic() и addToCart() от этих объектов, а также getName() и setName(), так как они наследуются от супер-класса Person.

Более того, зная, что классы Member и Shopper наследуются от Person, мы можем спокойно вызывать метод showWelcomeMessage() для обоих классов, так как он точно реализован и в том и в другом. Мы в этом уверены, так как знаем, что он был объявлен как абстрактный метод в классе Person.

Вот пример:

$aMember = new Member();
$aMember->setName( "John", "Smith" );
$aMember->showWelcomeMessage();
$aMember->newTopic( "Teddy bears are great" );
 
$aShopper = new Shopper();
$aShopper->setName( "Mary", "Jones" );
$aShopper->showWelcomeMessage();
$aShopper->addToCart( "Ornate Table Lamp" );

На странице отобразится:

Hi John Smith, welcome to the forums!
Creating new topic: Teddy bears are great
Hi Mary Jones, welcome to our online store!
Adding Ornate Table Lamp to cart

Создание и использование интерфейсов

Интерфейсы во многом схожи с абстрактными классами. Интерфейс - это шаблон, который задает поведение одного или более классов.

Вот основные отличия между интерфейсами и абстрактными классами:

  1. Ни один метод не может быть описан в интерфейсе. Они все абстрактны. В абстрактном классе могут быть и не абстрактные методы.
  2. Интерфейс не может содержать полей - только методы.
  3. Класс имплементирует интерфейс, и класс наследует или расширяет другой класс.
  4. Класс может имплементировать несколько интерфейсов одновременно. Этот же класс может наследовать другой класс. Но у дочернего класса может быть только один супер-класс (абстрактный или нет).

Как и абстрактный класс, интерфейс объявляет несколько методов, которые должны быть реализованы в любом классе, который имплементирует данный интерфейс. Синтаксис выглядит так:

interface MyInterface {
  public function aMethod();
  public function anotherMethod();
}

Чтобы создать класс, который имплементирует тот или иной интерфейс, напишите так:

class MyClass implements MyInterface {

  public function aMethod() {
    // (имплементация метода)
  }

  public function anotherMethod() {
    // (имплементация метода)
  }

}

Интерфейсы полезны в случаях, когда нужно создать несколько несвязанных между собой классов, у которых будет общая функциональность.

Например, веб-форум может содержать класс Member для участников форума и класс Topic для тем, создаваемых участниками форума. В отношении наследования, эти классы скорее всего не будут зависеть друг от друга, так как они выполняют совершенно разные функции.

Тем не менее, давайте предположим, что нам нужно будет доставать их и записывать в базу данных как объекты класса Member, так и объекты Topic. Для этого мы создадим интерфейс Persistable, в котором будут методы для сохранения объектов в БД и извлечения их оттуда:

interface Persistable {
 
  public function save();
  public function load();
  public function delete();
 
}

Теперь давайте создадим класс Member и имплементируем для него интерфейс Persistable. Это значит, что в интерфейсе должны быть методы save(), load() и delete():

class Member implements Persistable {
  
  private $username;
  private $location;
  private $homepage;
  
  public function __construct( $username, $location, $homepage ) {
    $this->username = $username;
    $this->location = $location;
    $this->homepage = $homepage;
  }
    
  public function getUsername() {
    return $this->username;
  }
 
  public function getLocation() {
    return $this->location;
  }
 
  public function getHomepage() {
    return $this->homepage;
  }
 
  public function save() {
    echo "Saving member to database<br>";
  }
 
  public function load() {
    echo "Loading member from database<br>";
  }
 
  public function delete () {
    echo "Deleting member from database<br>";
  }
 
}

Наш класс Topic также будет имплементировать данный интерфейс, поэтому в нем тоже должны быть эти три метода:

class Topic implements Persistable {
  
  private $subject;
  private $author;
  private $createdTime;
  
  public function __construct( $subject, $author ) {
    $this->subject = $subject;
    $this->author = $author;
    $this->createdTime = time();
  }
    
  public function showHeader() {
    $createdTimeString = date( 'l jS M Y h:i:s A', $this->createdTime );
    $authorName = $this->author->getUsername();
    echo "$this->subject (created on $createdTimeString by $authorName)<br>";
  }
 
  public function save() {
    echo "Saving topic to database<br>";
  }
 
  public function load() {
    echo "Loading topic from database<br>";
  }
 
  public function delete () {
    echo "Deleting topic from database<br>";
  }
 
}

На заметку: так как у нас форум - воображаемый, вместо взаимодействия с базой данных в методах save(), load() и delete() просто выводятся сообщения.

Мы также добавили несколько дополнительных методов, например, Member::getUsername() для получения имени пользователя, и Topic::showHeader() для отображения названия темы, имени автора и времени создания темы.

Теперь можем создать объекты классов Member и Topic, а затем вызвать их методы getUsername() и showHeader(). Более того, зная, что эти классы имплементируют интерфейс Persistable, мы можем вызывать такие методы, как save(), load() или delete():

$aMember = new Member( "fred", "Chicago", "http://example.com/" );
echo $aMember->getUsername() . " lives in " . $aMember->getLocation() ."<br>";
$aMember->save();
 
$aTopic = new Topic( "Teddy Bears are Great", $aMember );
$aTopic->showHeader();
$aTopic->save();

На странице отобразится:

fred lives in Chicago
Saving member to database
Teddy Bears are Great (created on Wednesday 25th May 2011 02:19:14 AM by fred)
Saving topic to database

Как видите, интерфейсы могут соединить классы, которые никак не относятся друг к другу, для определенных целей, например, записи в базу данных объектов класса. Не забудьте, что один класс может имплементировать несколько интерфейсов:

class MyClass implements anInterface, anotherInterface {
  ...
}

На заметку: интерфейсы - это мощное свойство ООП, и о них можно еще много чего сказать. Узнать о них больше можно в PHP документации.

Заключение

В этом уроке вы ознакомились с одним из самых мощных свойств ООП - наследованием. Вы узнали:

  1. Как работает наследование, и как его использовать для расширения классов;
  2. Как создавать дочерние классы в PHP;
  3. Почему вам может понадобиться перегружать методы в дочерних классах;
  4. Как получить доступ к методам супер-класса;
  5. Всё о методах и классах final, и почему полезно их использовать;
  6. Концепцию абстрактных классов для создания шаблонов дочерних классов;
  7. Как использовать интерфейсы, чтобы задать общую функциональность несвзянным между собой классам.

Если вы прошли все уроки из данной серии, то вы уже сможете писать сложные приложения на ООП. Поздравляю!

В следующем и последнем уроке я покажу вам супер-полезные ООП свойства, которые есть в PHP.

А пока удачного кодирования!

Источник: http://feedproxy.google.com/~r/ruseller/CdHX/~3/KboXyLK86Z4/lessons.php

Читать комменты и комментировать

Добавить комментарий / отзыв



Защитный код
Обновить

Объектно-ориентированный PHP: работа с наследованием | | 2012-06-19 12:05:40 | | Статьи Web-мастеру | | Добро пожаловать в третий урок из серии, посвященной ООП. Если вы не проходили первые два урока, то возможно, захотите с ними ознакомиться, так как данный урок базируется на них:В этом уроке мы | РэдЛайн, создание сайта, заказать сайт, разработка сайтов, реклама в Интернете, продвижение, маркетинговые исследования, дизайн студия, веб дизайн, раскрутка сайта, создать сайт компании, сделать сайт, создание сайтов, изготовление сайта, обслуживание сайтов, изготовление сайтов, заказать интернет сайт, создать сайт, изготовить сайт, разработка сайта, web студия, создание веб сайта, поддержка сайта, сайт на заказ, сопровождение сайта, дизайн сайта, сайт под ключ, заказ сайта, реклама сайта, хостинг, регистрация доменов, хабаровск, краснодар, москва, комсомольск |
 
Поделиться с друзьями: