PHP 核心特性 - Trait

PHP 的 Trait 语法很简单,更重要的是理解 Trait 的使用场景。

提出

为什么 PHP 会引入 Trait ? 我们先来看看软件开发中的两种常用代码复用模式,继承组合

  • 继承:强调 父类与子类 的关系,即子类是父类的一个特殊类型;
  • 组合:强调 整体与局部 的关系,侧重的一种需要的关系;

软件开发中有一条原则,叫做组合优于继承。这是因为从耦合度来看,继承要高于组合。继承关系中,子类与父类保持着高度的依赖关系,加上 PHP 不支持多继承,为了避免重写编写代码,很多功能都被统一封装到父类中。这样做有两个坏处:一是随着继承的层数和子类的增加,代码复杂度不断增加,大量的方法都将面临着重写;二是这些功能对于一些子类来说可能是不必要的,破坏了代码的封装性。

Trait 的提出弥补了 PHP 对组合支持的不足,一个 Trait 就相当于一个模块,不同的 Trait 以组合的方式注入到类中。我们以 Laravel 的控制器为例,来介绍下继承和组合是如何在具体的场景中使用的。

首先,底层的代码应当多使用组合。Laravel 的底层控制器只继承了一个简单的控制器 Illuminate\Routing\Controller,结构相对稳定。同时,控制器使用了不同的 Trait 来组织代码,避免了对象的臃肿,极大程度的保持了架构的灵活性。

<?php

namespace App\Http\Controllers;

use Illuminate\Foundation\Auth\Access\AuthorizesRequests;
use Illuminate\Foundation\Bus\DispatchesJobs;
use Illuminate\Foundation\Validation\ValidatesRequests;
use Illuminate\Routing\Controller as BaseController;

class Controller extends BaseController
{
    use AuthorizesRequests, DispatchesJobs, ValidatesRequests;
}

具体的业务逻辑或顶层代码应当多使用继承,这样能够大大提高的开发效率

<?php
use App\Http\Controllers\Controller;

class UserController extends Controller
{
}

以上就是继承和组合的简单介绍。接下来看看 Trait 的具体使用。

使用

规范

Symfony 编码规范建议在每个 Trait 之后添加 Trait 关键字。

namespace Symfony\Contracts\Translation;

trait TranslatorTrait {

}

PSR-12 规范建议在每个 Trait 使用一个 use 语句来声明,同时 Trait 与类的其他成员需要保持一行空行。

class ClassName
{
    use FirstTrait;
    use SecondTrait;
    use ThirdTrait;

    public $a;
}

成员

Trait 中可包含属性、方法 与 抽象方法,这三者的结合既可以复用代码,也可以对代码的使用作出一些约定,例如 Laravel 中的自动维护 slug 字段

<?php

namespace App\Traits;

use Illuminate\Support\Str;

trait HasSlug 
{   
    public static function bootSluggable()
    {
        static::saving(function ($model) {
            $model->slug = Str::slug(
                $model->getAttribute( $model->sluggable() )
            );
        });
    }

    /**
     * Slug 字段
     * 
     * @return string
     */
    abstract public function sluggable(): string;

}

Trait 中也可以包括静态属性和静态方法,以下是一个单例模式的简单封装。

trait Singleton
{
    private static $instance;

    public static function getInstance() {
        if (!(self::$instance instanceof self)) {
            self::$instance = new self;
        }
        return self::$instance;
    }
}

每个 Trait 中可以包含其他 Trait,进一步提高了代码的灵活性

<?php
trait Hello
{
    function sayHello() {
        echo "Hello";
    }
}

trait World
{
    function sayWorld() {
        echo "World";
    }
}

class MyWorld
{
    use Hello;
    use World;
}

Trait 与类的冲突处理

当存在同名方法时,当前类的方法会覆盖 Trait 中的方法,而 Trait 中的方法会覆盖父类的方法。

<?php
// 父类,优先级最低
class Base {
    public function sayHello() {
        echo 'Hello ';
    }
}

// Trait 优先级大于父类
trait SayWorld {
    public function sayHello() {
        parent::sayHello();
        echo 'World!';
    }
}

// 当前类,优先级最高
class MyHelloWorld extends Base {
    use SayWorld;
}

$o = new MyHelloWorld();
$o->sayHello();  // Hello, World

当存在同名属性时,类的属性必须Trait 的属性兼容(相同的访问性、相同的初始值),否则会报致命错误

<?php
trait Foo {
    public $same = true; 
    public $different = false;
}

class Bar {
    use Foo;
    public $same = true; // 合法
    public $different = true; // fatal error
}

Trait 与 Trait 的冲突处理

当一个类包含多个 Trait 时,不同 Trait 之间可能会存在属性和方法的冲突。

当存在相同属性时,属性必须兼容,跟 Trait 与类的冲突处理类似

Trait A {
    public $a = 'foo';
}
Trait B {
    public $a = 'foo';
}
class Foo 
{
    use A;
    use B;
}

当存在方法冲突时,需要使用 insteadof 来手动处理冲突,否则会报致命错误

<?php
Trait A {
    public function foo()
    {
        return "A foo";
    }
}

Trait B {
    public function foo()
    {
        return "B foo";
    }
}

class Bar {
    use A, B {
        B::foo insteadof A;  // 用 B 的 foo 方法来代替 A
    }
}

$bar = new Bar();
echo $bar->foo();  // B foo

这时候如果想要保留 A 的 foo 方法,可以用 as 定义别名来进行调用。注意,起别名仅仅代表可以用别名来调用该方法,仍然需要用 insteadof 处理冲突

class Bar {
    use A, B {
        B::foo insteadof A;  // 用 B 的 foo 方法来代替 A
        A::foo as aFoo; // A 的  foo 方法用 aFoo 来调用
    }
}

$bar = new Bar();
echo $bar->aFoo(); // A foo

as 关键字还可以用来更改方法法的访问控制

<?php

Trait A {
    public function foo()
    {
        return "A foo";
    }
}

class Bar {
    use A {
        A::foo as private;
    }
}

$bar = new Bar();
echo $bar->foo(); // Fatal error: Uncaught Error: Call to private method Bar::foo()

这两者可以结合起来用,这时候原有方法的访问控制就不会受到影响

<?php

Trait A {
    public function foo()
    {
        return "A foo";
    }
}

class Bar {
    use A {
        A::foo as private aFoo;
    }
}

$bar = new Bar();
echo $bar->foo(); // A foo,照常调用
echo $bar->aFoo(); // 被设置成私有方法,因此报错。Fatal error: Uncaught Error: Call to private method Bar::foo()

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