一、简介
PHP协变(Covariance)和逆变(Contravariance)是面向对象编程中的概念,用于描述函数参数类型之间的关系。协变指的是在子类方法中可以使用比父类方法更具体(更窄)的参数类型;逆变则是相反的概念,它允许子类方法使用比父类方法更一般(更宽松)的参数类型。
在 PHP 7.2.0 里,通过对子类方法里参数的类型放宽限制,实现对逆变的部分支持。 自 PHP 7.4.0 起开始支持完整的协变和逆变。
协变使子类比父类方法能返回更具体的类型; 逆变使子类比父类方法参数类型能接受更模糊的类型。在以下情况下,类型声明被认为更具体:
1、在联合类型中删除类型;
2、在交集类型中添加类型;
3、类类型(class type)修改为子类类型;
4、iterable 修改为 array 或者 Traversable。
如果情况相反,则类型类被认为是模糊的。
二、协变
创建一个名为 Animal 的简单的抽象父类,用于演示什么是协变。 两个子类:Cat 和 Dog 扩展(extended)了 Animal。
<?php abstract class Animal { protected string $name; public function __construct(string $name) { $this->name = $name; } abstract public function speak(); } class Dog extends Animal { public function speak() { echo $this->name . " barks"; } } class Cat extends Animal { public function speak() { echo $this->name . " meows"; } }
注意:在这个例子中,没有方法返回了值。 将通过添加个别工厂方法,创建并返回 Animal、Cat、Dog 类型的新对象。
<?php interface AnimalShelter { public function adopt(string $name): Animal; } class CatShelter implements AnimalShelter { public function adopt(string $name): Cat // 返回类的类型不仅限于 Animal,还可以是 Cat 类型 { return new Cat($name); } } class DogShelter implements AnimalShelter { public function adopt(string $name): Dog // 返回类的类型不仅限于 Animal,还可以是 Dog 类型 { return new Dog($name); } } $kitty = (new CatShelter)->adopt("Ricky"); $kitty->speak(); echo "\n"; $doggy = (new DogShelter)->adopt("Mavrick"); $doggy->speak();
以上示例会输出:
Ricky meows Mavrick barks
三、逆变
继续上一个例子,除了 Animal、 Cat、Dog,我们还添加了 Food、AnimalFood 类, 同时为抽象类 Animal 添加了一个 eat(AnimalFood $food) 方法。
<?php class Food {} class AnimalFood extends Food {} abstract class Animal { protected string $name; public function __construct(string $name) { $this->name = $name; } public function eat(AnimalFood $food) { echo $this->name . " eats " . get_class($food); } }
为了演示什么是逆变,Dog 类重写(overridden)了 eat 方法, 允许传入任意 Food 类型的对象。 而 Cat 类保持不变。
<?php class Dog extends Animal { public function eat(Food $food) { echo $this->name . " eats " . get_class($food); } }
下面的例子展示了逆变:
<?php $kitty = (new CatShelter)->adopt("Ricky"); $catFood = new AnimalFood(); $kitty->eat($catFood); echo "\n"; $doggy = (new DogShelter)->adopt("Mavrick"); $banana = new Food(); $doggy->eat($banana);
以上示例会输出:
Ricky eats AnimalFood Mavrick eats Food
但 $kitty 若尝试 eat() $banana 会发生:
$kitty->eat($banana);
以上示例会输出:
Fatal error: Uncaught TypeError: Argument 1 passed to Animal::eat() must be an instance of AnimalFood, instance of Food given