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物件導向的三大特性和五大原則是什麼

步履不停
發布： 2023-02-23 08:46:01
原創
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物件導向的三大特性和五大原則是什麼

物件導向的三大特性

#封裝，繼承，多態

什麼是封裝？

把客觀的事物封裝成抽象的類，並且類別可以把自己的資料和方法只讓可信的類別或物件操作，對不可信的類別進行資訊的隱藏。簡單的說就是：封裝使物件的設計者與物件的使用者分開，使用者只要知道物件可以做什麼就可以了，不需要知道具體是怎麼實現的。封裝可以有助於提高類別和系統的安全性。

什麼是繼承？

繼承指的是建立一個新的衍生類，從一個或多個先前定義的類別中繼承資料和函數，可以重新定義或加進新資料和函數，從而建立了類的層次或等級。

什麼是多型？

多態性指的是：  相同操作作用與不同類別的實例，將產生不同的執行結果，也就是不同類別的物件收到相同的訊息時，將會得到不同的結果。

程式碼範例

class eat
{
    public function breakfast()
    {
        echo "吃早饭！";
    }
}

class typist
{
    public function type()
    {
        echo "打字!";
    }

}

function printWorking($obj)
{
    if ($obj instanceof eat) {
        echo $obj->breakfast();
    } elseif ($obj instanceof typist) {
        echo $obj->type();
    } else {
        echo "error";
    }
}

printWorking(new eat());
echo PHP_EOL;
printWorking(new typist());
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輸出：

吃早餐！打字!

物件導向的五大原則

單一職責原則，開放封閉原則，里氏替換原則，依賴倒置原則，介面隔離原則

什麼是單一職責原則？

簡單的來說就是：  一個類別只做一件事情，不要為類別實作過多的功能點，避免相同的職責分散到不同的類別中。如果一個類別的職責過多可能造成變化的原因也就越多，使程式碼更加的耦合。如果雜交不清的職責將使得程式碼難以維護，牽一發而動全身。

例如：工廠模式，工廠模式之所以被稱為工廠模式是因為它負責 「生產」 物件。

程式碼範例

工廠模式的好處：多個地方new了一個對象，當此類名稱改變就不需要一個個去修改，只需要修改一個地方。 

<?php
class MyObject
{
    public function __construct()
    {
        echo "test code";
    }
}

//工厂类
class MyFactory
{
    public static function factory()
    {
        return new MyObject();
   }
}

$instance = MyFactory::factory();//test code
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什麼是開放封閉原則？

開放式封閉原則：  一個類別是可擴充的，而不可修改的。也就是說，對擴展開放，對修改封閉。

1.對擴充開放，表示  有新的需求或變更時，可以對現有的程式碼擴展，以適應新的情況。

2.對修改封閉，在對模組功能進行擴充時，不應該影響已有的程式模組。

實現開放封閉的原則的重點：抽象編程，而不是具體編程，因為抽象相對穩定，讓類別依賴與固定的抽象類別和接口，所以修改就是封閉的。而物件導向的繼承和多態機制，又可以繼承抽象類別或實作接口，聽過重寫其方法來改變固有的行為，實現方法新的拓展，所以就是開放。

例如：裝飾器模式（Decorator），可以動態地加入修改類別的功能。一個類別提供了一個功能，如果要在修改並添加額外的功能，傳統的編程模式，需要寫一個子類別去繼承它，並重新實現類別的方法，使用裝飾器模式，僅需在運行時添加一個裝飾器物件即可實現，可以實現最大的靈活性。 

<?php

/**
 * 输出一个字符串
 * 装饰器动态添加功能
 * Class EchoText
 */
class EchoText
{
    protected $decorator = [];

    public function Index()
    {
        //调用装饰器前置操作
        $this->beforeEcho();
        echo "你好，我是装饰器。";
        //调用装饰器后置操作
        $this->afterEcho();
    }

    //增加装饰器
    public function addDecorator(Decorator $decorator)
    {
        $this->decorator[] = $decorator;
    }

    //执行装饰器前置操作 先进先出原则
    protected function beforeEcho()
    {
        foreach ($this->decorator as $decorator)
            $decorator->before();
    }

    //执行装饰器后置操作 先进后出原则
    protected function afterEcho()
    {
        $tmp = array_reverse($this->decorator);
        foreach ($tmp as $decorator)
            $decorator->after();
    }
}

/**
 * 装饰器接口
 * Class Decorator
 */
interface Decorator
{
    public function before();

    public function after();
}

/**
 * 颜色装饰器实现
 * Class ColorDecorator
 */
class ColorDecorator implements Decorator
{
    protected $color;

    public function __construct($color)
    {
        $this->color = $color;
    }

    public function before()
    {
        echo "<dis style=&#39;color: {$this->color}'>";
    }

    public function after()
    {
        echo "</div>";
    }
}

/**
 * 字体大小装饰器实现
 * Class SizeDecorator
 */
class SizeDecorator implements Decorator
{
    protected $size;

    public function __construct($size)
    {
        $this->size = $size;
    }

    public function before()
    {
        echo "<dis style=&#39;font-size: {$this->size}px'>**";
    }

    public function after()
    {
        echo "</div>";
    }
}

//实例化输出类
$echo = new EchoText();
//增加装饰器
$echo->addDecorator(new ColorDecorator('red'));
//增加装饰器
$echo->addDecorator(new SizeDecorator('22'));
//输出
$echo->Index();
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什麼是里氏替換原則？

由於物件導向程式設計技術中的繼承在具體程式設計中過於簡單，在許多系統的設計和程式實作中，我們並沒有認真地、理性地思考應用系統中各個類別之間的繼承好關係是否合適，派生類別是否能正確地對基底類別中的某些方法進行重寫的問題。因此經常出現濫用繼承或錯誤的繼承現象，為系統後期的維護帶來了不少麻煩。

核心思想：子類別必須能夠替換其父類別。這個想法體現為對繼承機制的約束規範，只有子類別能夠替換父類別時才能保證系統在運作期間內辨識子類，這是保證繼承重複使用的基礎。 

<?php
//例子1
class Bird{
    protect function fly(){

    }
}
//翠鸟
class KingFisher extends Bird{

}

//鸵鸟
class Ostrich extends Bird{
    //鸵鸟不会飞啊
}

//例子2

class A{
    protect function add($a, $b){
        return $a + $b;
    }
}

//重载
class B extends A{

    protected function add($a, $b){
        return $a + $b + 100;
    }
}
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里氏替換原則是對類別繼承的一種限制。對里氏替換原則有兩種理解：

1.不能隨便去繼承不合適的，有多餘方法或屬性的類別（例子1）。

2.子類別可以擴充父類別的功能，但不能改變父類別原有的功能（範例2）。

里氏替換原則包含幾個隱藏意義：

1.子類別可以實作父類別的抽象方法，但不能覆寫父類別的非抽象方法。

2.子類別中可以增加自己特有的方法。

3.當子類別的方法重載父類別的方法時，方法的前置條件（即方法的形參）要比父類別方法的輸入參數更寬鬆。

4.當子類別的方法實作父類別的抽象方法時，方法的後置條件（即方法的傳回值）要比父類別更嚴格。

什麼是依賴倒置原則？

簡單的來說就是：一個類，不應該強制依賴另一個類，每個類別對於另一個類別都是可替換的。

具體概念：

1.上層模組不應該依賴下層模組，它們共同依賴一個抽象（父類不能依賴子類，它們都要依賴抽象類）。

2.抽象不能依赖于具体，具体应该依赖于抽象。

为什么要依赖接口？因为接口体现对问题的抽象，同时由于抽象一般是相对稳定的或者是相对变化不频繁的，而具体是易变的。因此，依赖抽象是实现代码扩展和运行期内绑定（多态）的基础：只要实现了该抽象类的子类，都可以被类的使用者使用。

<?php

interface employee
{
    public function working();
}

class teacher implements employee//具体应该依赖与抽象
{
    public function working(){
        echo &#39;teaching...&#39;;
    }
}

class coder implements employee
{
    public function working(){
        echo &#39;coding...&#39;;
    }
}

class workA//例子1
{
    public function work(){
        $teacher = new teacher;
        $teacher->working();
    }
}

class workB//例子2
{
    private $e;
    public function set(employee $e){
        $this->e = $e;
    }

    public function work(){
        $this->e->working();
    }
}

$worka = new workA;//workA 依赖于 teacher 类 不符合依赖倒置原则
$worka->work();
$workb = new workB;//workB 不依赖与某个类 既可以注入 teacher 也可以 注入 coder
$workb->set(new teacher());
$workb->work();
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在workA（例子1）中，work方法依赖于teacher实现；在workB（例子2）中，work转而依赖抽象，这样可以把需要的对象通过参数传入。上述代码通过接口，实现了一定程度的解耦，但仍然是有限的。不仅是使用接口，使用工厂等也能实现一定程度的解耦和依赖倒置。

在workB中，teacher实例通过set方法传入，从而实现了工厂模式。由于这样的实现仍然是硬编码的，为了实现代码的进一步扩展，把这个依赖关系写在配置文件里，指明workB需要一个teacher对象，专门由一个程序配置是否正确（如所依赖的类文件是否存在）以及加载配置中所依赖的实现，这个检测程序，就称为IOC容器（这里不清楚IOC的小伙伴可以自行谷歌）。

什么是接口隔离原则？

其核心思想是：使用多个小的专门的接口，而不要使用一个大的总接口（只需要关心接口，不需要关心实现）。

接口隔离原则体现在：

1.接口应该是内聚的，应该避免 “胖” 接口。

2.不要强迫依赖不用的方法，这是一种接口污染。

3.表明客户端不应该被强迫实现一些不会使用的接口，应该把胖接口分组，用多个接口代替它，每个接口服务于一个子模块。简单地说，就是使用多个专门的接口比使用单个接口要好很多。

隔离的手段主要有以下两种：
1、委托分离，通过增加一个新的类型来委托客户的请求，隔离客户和接口的直接依赖，但是会增加系统的开销（设计模式中，如：代理模式，策略模式中都用到了委托的概念，好奇的小伙伴可以自行谷歌，这里就不贴代码了）。

2、多重继承分离，通过接口多继承来实现客户的需求，这种方式是较好的。

胖接口的实例说明

<?php
interface Animal{
  public function walk();
  public function speak();
}

//实现狗的一个接口

class Dog implements Animal{
  public function walk(){
    echo "dogs can walk";
  }
  public function speak(){
    echo "dogs can speak";
  }
}

//ok，现在我们想创建一个鱼类，它会游泳，怎么办呢？
//我们必须要修改接口，还会影响到dog类的实现，而fish也需要实现walk和speak方法，如下代码所示：

interface Animal{
  public function walk();
  public function speak();
  public function swim();
}

//修改后的Gog类
class Dog implements Animal{
  public function walk(){
    echo "dogs can walk";
  }
  public function speak(){
    echo "dogs can speak";
  }
  public function swim(){
  }
}

//鱼类
class Fish implements Animal{
  public function walk(){
  }
  public function speak(){
  }
  public function swim(){
    echo "fish can swim";
  }
}
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这时Animal接口类就呈现出了”胖“接口的特征了。所谓胖接口其实就是接口中定义了不是所有实现类都需要的方法，就像Animal接口类，有些动物是不会游泳的，有些动物是不会行走的，还有些动物是不会飞的。如果将这些方法都写在一个Animal接口类中，那么后期的扩展和维护简直就是一场灾难。

那么，怎么解决以上问题呢？

很简单，接口细化即可，将Animal接口类拆分成三个接口类，然后用多继承分离接口就ok了。

<?php
interface animalCanSpeak{
  public function speak();
}

interface AnimalCanSwim{
  public function swim();
}

interface animalCanSpeak{
  public function speak();
}

//定义好这几个接口类之后，dog和fish的实现就容易多了

//狗类
class Dog implements animalCanSpeak,animalCanWalk{
  public function walk(){
    echo "dogs can walk";
  }
  public function speak(){
    echo "dogs can speak";
  }
}

//鱼类
class Fish implements AnimalCanSwim{
  public function swim(){
    echo "fish can swim";
  }
}
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接口隔离原则(Interface  Segregation Principle, ISP)的概念：使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口，即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。

在使用接口隔离原则时，我们需要注意控制接口的粒度，接口不能太小，如果太小会导致系统中接口泛滥，不利于维护；接口也不能太大，太大的接口将违背接口隔离原则，灵活性较差，使用起来很不方便。一般而言，接口中仅包含为某一类用户定制的方法即可，不应该强迫客户依赖于那些它们不用的方法。

结语

实践出真理

以上是物件導向的三大特性和五大原則是什麼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

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來源：php.cn
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