分析PHP7.2忽略父類別方法以及Liskov替換原則相關問題

細說PHP 7.2 子類別覆蓋方法省略參數類型功能以及Liskov 替換原則

PHP 7.2 出來也有一段時間了，關於新版本有什麼新改進，只要你關心PHP 的發展，應該都看過。這裡只細說一個可能會有誤解的新功能。

PHP 7.2 可以在當子類別覆寫（override）父類別方法的時候，忽略父類別方法的定義的參數的類型（type hint）：

class Foo
{
    public function bar(SomeClass $obj) {}
}
class Foobar extends Foo
{
    public function bar($obj) {} // 这在 PHP7.2 版本之前是会报错的
}

我看有些網站介紹此功能的時候，說其目的是為了『方便重構。如果以後父類別方法的參數型別變了，子類別不用再全部換一遍』。聽起來好像很有道理。依照這個說法，隱含的意思是：如果子類別忽略了父類別方法參數類型，被呼叫時還是會檢查參數類型。實際情況是不是這樣做一下實驗就知道了：

<?php
class Foo
{
}
class Bar
{
    public function setFoo(Foo $foo)
    {
    }
}
class BarKid extends Bar
{
    public function setFoo($foo)
    {
    }
}
$kid = new BarKid;
$kid->setFoo(&#39;I am a string!&#39;);

如果上面的說法是對的，setFoo 接受字符串參數的時候就應該報錯，然而上面代碼在7.2 下並沒有任何報錯信息，但如果子類別的setFoo 方法加上了參數類型，就會立刻報錯了。記住網路上很多說法都不可信，除了我這個小站…

上面的實驗說明子類別方法可省略參數類型，其目的肯定不是為了方便重構。那真正目的是什麼呢？

在 PHP 7.1 裡有一個新功能，是『可設定方法或函數的參數和回傳類型是否可以為 null』。其中有一條看上去比較彆扭的規則：『子類別方法參數型別範圍放寬（即父類別參數若不能為null ，子類別參數可支援null），但傳回型別縮（父類別若不能傳回null，子類別必須也不行；若父類別可以回傳null，子類別可以不回傳null）’，當時我很簡單說了一句，是因為『Liskov 替換原則』，但沒有做深入介紹。身邊的 PHPer 關注 OOP 原則的不多，但我認為它應該被每個工程師知道，還是介紹一下。

Liskov 替換原則簡單一句話：父類別出現的地方，替換成子類別也能運行，即子類別可無腦替換父類別。 其實從語言設計來說，我認為此原則就是對自然規則的模仿2018-09-29 補充：也不是簡單的『模仿』，有興趣可閱讀新部落格『企鵝不是鳥’。

舉個例子，人可以喝酒，喝茶，喝可樂，喝各種飲料，但人作為哺乳動物，怎麼著都能喝水吧？但反過來，哺乳類動物能喝水，但不一定能喝酒喝茶喝可樂，所以人是哺乳類動物的子類。

從語言設計的角度來說，子類別就應該是父類別的加強版，就是要能比父類別處理更多的物件類型，而被覆寫的方法參數類型的擴大，也是這一原則的體現。

再來來說可能有點繞的回傳類型，為什麼子類別要縮小回傳的範圍呢？其實只要假設一個方法的返回會作為另一個方法的參數，就很好想了。例如一個『水果飲料廠』類，有一個『生產』方法，返回『水果汁』，並傳給了『小朋友』的『喝』方法。有一個『橘子汁工廠』類屬於『水果飲料廠』的子類，它的『生產』方法返回類型縮緊，只能返回『橘子汁』，依然給『小朋友』『喝』，並不會出現任何問題。

再舉一個反例。如果又出現一個『水果飲料廠』的子類，其『生產』方法除了返回水果汁，還能返回果釀酒，那這個子類很顯然不能冒著給小朋友喝酒的風險去替換父類。

說完了 Liskov 替換原則，我們再來看看 7.2 裡的這個改進，我們這時應該知道其實這也是 Liskov 原則的體現。目前來說，替換原則在 PHP 的實作並不完全。可能有人覺得這個版本是不是也支援『父類別沒有回傳類型，子類別可以有回傳類型』呢？可惜的是至少在 7.2 這個版本，不支持，大家可以自行實驗一下。

7.2 的另一個新功能，是 object 可以作為任何物件的類型。請參閱官方提供範例：

<?php
function test(object $obj) : object
{
    return new SplQueue();
}
test(new StdClass());

其實在7.2 發布之前，也是出於替換原則，有過一次關於『是否子類別可以用object 類型來替代被覆蓋的方法物件參數的類型』，但最終投票並沒有通過。雖然我不知道原因，但起碼有人提了。

另外目前PHP 不能像Java 那樣重載（overload），沒有辦法可以指定覆蓋的方法的類型（目前只能把類型直接去掉，有點太粗暴）：

<?php
class Foo
{
}
class FooFoo extends Foo
{
}
class Bar
{
    public function foo(FooFoo $foo)
    {
    }
}
class BarBar extends Bar
{
    public function foo(Foo $foo) // 依然会报『子类不兼容父类方法格式』的错误
    {
    }
}

但PHP 也在不斷的改變不是嗎？最近 PHP 版本迭代這麼快，我對 PHP 成為一個支援更多 OOP 特性的語言還是非常有信心的！

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