PHP对Java风格的类泛型有答案吗


Does PHP have an answer to Java style class generics?

在用PHP构建MVC框架时,我遇到了一个可以使用Java风格泛型轻松解决的问题。一个抽象的Controller类可能看起来像这样:

abstract class Controller {
abstract public function addModel(Model $model);

可能有一种情况,类Controller的子类应该只接受Model的子类。例如,ExtendedController应该只接受addModel方法中的ReOrderableModel,因为它提供了一个reOrder()方法,ExtendedCntroller需要访问该方法:

class ExtendedController extends Controller {
public function addModel(ReOrderableModel $model) {

在PHP中,继承的方法签名必须完全相同,因此即使类继承了超类中暗示的类类型,也不能将类型提示更改为其他类。在java中,我会简单地这样做:

abstract class Controller<T> {
abstract public addModel(T model);

class ExtendedController extends Controller<ReOrderableModel> {
public addModel(ReOrderableModel model) {

但是PHP中没有泛型支持。是否有任何解决方案仍然遵循OOP原则?

编辑我知道PHP根本不需要类型提示,但它可能是糟糕的OOP。首先,从接口(方法签名)来看,应该接受什么样的对象并不明显。因此,如果另一个开发人员想要使用该方法,那么很明显,X类型的对象是必需的,而不必查看实现(方法体),这是糟糕的封装,打破了信息隐藏原则。其次,由于没有类型安全性,该方法可以接受任何无效变量,这意味着到处都需要手动类型检查和异常抛出!

它似乎对我有效(尽管它确实抛出了一个严格警告),有以下测试用例:

class PassMeIn
{
}
class PassMeInSubClass extends PassMeIn
{
}
class ClassProcessor
{
    public function processClass (PassMeIn $class)
    {
        var_dump (get_class ($class));
    }
}
class ClassProcessorSubClass extends ClassProcessor 
{
    public function processClass (PassMeInSubClass $class)
    {
        parent::processClass ($class);
    }
}
$a  = new PassMeIn;
$b  = new PassMeInSubClass;
$c  = new ClassProcessor;
$d  = new ClassProcessorSubClass;
$c -> processClass ($a);
$c -> processClass ($b);
$d -> processClass ($b);

如果你真的不想要严格的警告,你可以这样处理。

class ClassProcessor
{
    public function processClass (PassMeIn $class)
    {
        var_dump (get_class ($class));
    }
}
class ClassProcessorSubClass extends ClassProcessor 
{
    public function processClass (PassMeIn $class)
    {
        if ($class instanceof PassMeInSubClass)
        {
            parent::processClass ($class);
        }
        else
        {
            throw new InvalidArgumentException;
        }
    }
}
$a  = new PassMeIn;
$b  = new PassMeInSubClass;
$c  = new ClassProcessor;
$d  = new ClassProcessorSubClass;
$c -> processClass ($a);
$c -> processClass ($b);
$d -> processClass ($b);
$d -> processClass ($a);

不过,有一件事你应该记住,这绝对不是OOP术语中的最佳实践。如果一个超类可以接受特定类的对象作为方法参数,那么它的所有子类也应该能够接受该类的对象。阻止子类处理超类可以接受的类意味着你不能用子类代替超类,并且100%相信它在所有情况下都能工作。相关实践被称为Liskov替换原则,它指出,除其他外,方法参数的类型在子类中只能变得更弱,返回值的类型只能变得更强(输入只能变得更通用,输出只能变得更具体)。

这是一个非常令人沮丧的问题,我自己也多次遇到过,因此,如果在特定情况下忽略它是最好的做法,那么我建议你忽略它。但不要养成这样的习惯,否则你的代码将开始发展各种微妙的相互依赖关系,这将是调试的噩梦(单元测试不会抓住它们,因为单个单元将按预期运行,问题在于它们之间的交互)。如果你忽略了它,那么对代码进行注释,让其他人知道它,这是一个深思熟虑的设计选择。

Java世界发明的东西并不总是正确的。我想我在这里检测到了一个违反Liskov替换原则的行为,PHP在E_STRICT模式下抱怨它是正确的:

引用维基百科:"如果S是T的一个子类型,那么程序中T类型的对象可以用S类型的对象替换,而不会改变该程序的任何期望属性。"

T是您的控制器。S是您的ExtendedController。您应该能够在控制器工作的每个地方使用ExtendedController,而不会破坏任何东西。更改addModel()方法上的typehint会破坏一切,因为在每个传递Model类型对象的地方,如果不是意外地成为ReOrderableModel,那么typehint现在将阻止传递同一个对象。

如何逃脱?

ExtendedController可以保持typehint不变,然后检查他是否获得ReOrderableModel的实例。这避免了PHP的抱怨,但它仍然打破了Liskov替换的局面。

更好的方法是创建一个新方法addReOrderableModel(),该方法旨在将ReOrderableModel对象注入ExtendedController。该方法可以具有所需的typehint,并且可以在内部调用addModel()来将模型放置在期望的位置。

如果您需要使用ExtendedController而不是Controller作为参数,那么您就知道添加ReOrderableModel的方法是存在的,并且可以使用。您明确声明控制器不适合这种情况。每个期望传递Controller的方法都不会期望addReOrderableModel()存在,也永远不会尝试调用它。每个期望ExtendedController的方法都有权调用此方法,因为它必须存在。

class ExtendedController extends Controller
{
  public function addReOrderableModel(ReOrderableModel $model)
  {
    return $this->addModel($model);
  }
}

我的解决方法如下:

/**
 * Generic list logic and an abstract type validator method.
 */    
abstract class AbstractList {
    protected $elements;
    public function __construct() {
        $this->elements = array();
    }
    public function add($element) {
        $this->validateType($element);
        $this->elements[] = $element;
    }
    public function get($index) {
        if ($index >= sizeof($this->elements)) {
            throw new OutOfBoundsException();
        }
        return $this->elements[$index];
    }
    public function size() {
        return sizeof($this->elements);
    }
    public function remove($element) {
        validateType($element);
        for ($i = 0; $i < sizeof($this->elements); $i++) {
            if ($this->elements[$i] == $element) {
               unset($this->elements[$i]);
            }
        }
    }
    protected abstract function validateType($element);
}

/**
 * Extends the abstract list with the type-specific validation
 */
class MyTypeList extends AbstractList {
    protected function validateType($element) {
        if (!($element instanceof MyType)) {
            throw new InvalidArgumentException("Parameter must be MyType instance");
        }
    }
}
/**
 * Just an example class as a subject to validation.
 */
class MyType {
    // blahblahblah
}

function proofOfConcept(AbstractList $lst) {
    $lst->add(new MyType());
    $lst->add("wrong type"); // Should throw IAE
}
proofOfConcept(new MyTypeList());

尽管这与Java泛型仍然不同,但它几乎最小化了模仿行为所需的额外代码。

此外,它的代码比其他人给出的一些例子要多一些,但至少对我来说,它似乎比大多数例子都更干净(对Java同行来说更相似)。

我希望你们中的一些人会觉得它有用。

欢迎对该设计进行任何改进!

我以前也遇到过同样的问题。我用了这样的东西来解决它。

Class Myclass {
    $objectParent = "MyMainParent"; //Define the interface or abstract class or the main parent class here
    public function method($classObject) {
        if(!$classObject instanceof $this -> objectParent) { //check 
             throw new Exception("Invalid Class Identified");
        }
        // Carry on with the function
    }
}

您可以考虑切换到Hack和HHVM。它由Facebook开发,与PHP完全兼容。您可以决定使用<?php<?hh

它支持你想要的:

http://docs.hhvm.com/manual/en/hack.generics.php

我知道这不是PHP。但它与之兼容,也显著提高了您的性能。

您可以通过将类型作为构造函数的第二个参数来进行肮脏的操作

<?php class Collection implements IteratorAggregate{
      private $type;
      private $container;
      public function __construct(array $collection, $type='Object'){
          $this->type = $type;
          foreach($collection as $value){
             if(!($value instanceof $this->type)){
                 throw new RuntimeException('bad type for your collection');
             }  
          }
          $this->container = new 'ArrayObject($collection);
      }
      public function getIterator(){
         return $this->container->getIterator();
      }
    }

为了提供高水平的静态代码分析、严格的类型和可用性,我提出了这个解决方案:https://gist.github.com/rickhub/aa6cb712990041480b11d5624a60b53b

/**
 * Class GenericCollection
 */
class GenericCollection implements 'IteratorAggregate, 'ArrayAccess{
    /**
     * @var string
     */
    private $type;
    /**
     * @var array
     */
    private $items = [];
    /**
     * GenericCollection constructor.
     *
     * @param string $type
     */
    public function __construct(string $type){
        $this->type = $type;
    }
    /**
     * @param $item
     *
     * @return bool
     */
    protected function checkType($item): bool{
        $type = $this->getType();
        return $item instanceof $type;
    }
    /**
     * @return string
     */
    public function getType(): string{
        return $this->type;
    }
    /**
     * @param string $type
     *
     * @return bool
     */
    public function isType(string $type): bool{
        return $this->type === $type;
    }
    #region IteratorAggregate
    /**
     * @return 'Traversable|$type
     */
    public function getIterator(): 'Traversable{
        return new 'ArrayIterator($this->items);
    }
    #endregion
    #region ArrayAccess
    /**
     * @param mixed $offset
     *
     * @return bool
     */
    public function offsetExists($offset){
        return isset($this->items[$offset]);
    }
    /**
     * @param mixed $offset
     *
     * @return mixed|null
     */
    public function offsetGet($offset){
        return isset($this->items[$offset]) ? $this->items[$offset] : null;
    }
    /**
     * @param mixed $offset
     * @param mixed $item
     */
    public function offsetSet($offset, $item){
        if(!$this->checkType($item)){
            throw new 'InvalidArgumentException('invalid type');
        }
        $offset !== null ? $this->items[$offset] = $item : $this->items[] = $item;
    }
    /**
     * @param mixed $offset
     */
    public function offsetUnset($offset){
        unset($this->items[$offset]);
    }
    #endregion
}

/**
 * Class Item
 */
class Item{
    /**
     * @var int
     */
    public $id = null;
    /**
     * @var string
     */
    public $data = null;
    /**
     * Item constructor.
     *
     * @param int    $id
     * @param string $data
     */
    public function __construct(int $id, string $data){
        $this->id = $id;
        $this->data = $data;
    }
}

/**
 * Class ItemCollection
 */
class ItemCollection extends GenericCollection{
    /**
     * ItemCollection constructor.
     */
    public function __construct(){
        parent::__construct(Item::class);
    }
    /**
     * @return 'Traversable|Item[]
     */
    public function getIterator(): 'Traversable{
        return parent::getIterator();
    }
}

/**
 * Class ExampleService
 */
class ExampleService{
    /**
     * @var ItemCollection
     */
    private $items = null;
    /**
     * SomeService constructor.
     *
     * @param ItemCollection $items
     */
    public function __construct(ItemCollection $items){
        $this->items = $items;
    }
    /**
     * @return void
     */
    public function list(){
        foreach($this->items as $item){
            echo $item->data;
        }
    }
}

/**
 * Usage
 */
$collection = new ItemCollection;
$collection[] = new Item(1, 'foo');
$collection[] = new Item(2, 'bar');
$collection[] = new Item(3, 'foobar');
$collection[] = 42; // InvalidArgumentException: invalid type
$service = new ExampleService($collection);
$service->list();

即使这样的事情会让人感觉好多了:

class ExampleService{
    public function __construct(Collection<Item> $items){
        // ..
    }
}

希望泛型能很快进入PHP。

一种替代方案是splat运算符+类型提示+私有数组的组合

<?php
class Student {
    
    public string $name;
    public function __construct(string $name){
        $this->name = $name;
    }
    
}
class Classe {
    
    private $students = [];
    
    public function add(Student ...$student){
        array_merge($this->students, $student);
    }
    
    public function getAll(){
        return $this->students;
    }
    
}
$c = new Classe();
$c->add(new Student('John'), new Student('Mary'), new Student('Kate'));