Объектно-ориентированный PHP с классами и объектами

В этой статье мы исследуем основы объектно-ориентированного программирования на PHP. Начнем с введения в классы и объекты, а  во второй половине статьи обсудим несколько продвинутых понятий, таких как наследование и полиморфизм.

Что такое объектно-ориентированное программирование (ООП)?

Объектно-ориентированное программирование, обычно называемое ООП - это подход, который вам помогает разрабатывать сложные приложения таким образом, чтобы они легко поддерживались и масштабировались в течение длительного времени. В мире ООП реальные понятия Person, Car или Animal рассматриваются как объекты. В объектно-ориентированном программировании вы взаимодействуете с вашим приложением, используя объекты.  Это отличается от процедурного программирования, когда вы, в первую очередь, взаимодействуете с функциями и глобальными переменными.

В ООП существует понятие «class», использываемое для моделирования или сопоставления реального понятия с шаблоном данных (свойств) и функциональных возможностей (методов).  «Оbject» - это экземпляр класса, и вы можете создать несколько экземпляров одного и того же класса. Например, существует один класс Person, но многие объекты person могут быть экземплярами этого класса - dan, zainab, hector и т. д.

Например, для класса Person могут быть name, age и phoneNumber. Тогда у каждого объекта person для этих свойств будут свои значения.

Вы также можете определить в классе методы, которые позволяют вам манипулировать значениями свойств объекта и выполнять операции над объектами. В качестве примера вы можете определить метод save, сохраняющий информацию об объекте в базе данных.

 Что такое класс PHP?

Класс - это шаблон, который представляет реальное понятие и определяет свойства и методы данного понятия. В этом разделе мы обсудим базовую анатомию типичного класса PHP.

Лучший способ понять новые концепции - показать это на примере. Итак, давайте рассмотрим в коде класс Employee, который представляет объект служащего.

1

<?php

2

class Employee

3

{

4

  private $first_name;

5

  private $last_name;

6

  private $age;

7

8

  public function __construct($first_name, $last_name, $age)

9

  {

10

    $this->first_name = $first_name;

11

    $this->last_name = $last_name;

12

    $this->age = $age;

13

  }

14

15

  public function getFirstName()

16

  {

17

    return $this->first_name;

18

  }

19

20

  public function getLastName()

21

  {

22

    return $this->last_name;

23

  }

24

25

  public function getAge()

26

  {

27

    return $this->age;

28

  }

29

}

30

?>

Оператор class Employee в первой строке определяет класс Employee. Затем мы продолжаем объявлять свойства, конструктор и другие методы класса.

Свойства класса в PHP

Вы можете думать о свойствах класса как о переменных, которые используются для хранения информации об объекте.  В приведенном выше примере мы определили три свойства - first_name, last_name и age. В большинстве случаев доступ к свойствам класса осуществляется через созданные объекты.

Эти private свойства могут быть доступны только внутри класса. Данный подход - самый безопасный уровень доступа к свойствам. Позже в уроке мы обсудим различные уровни доступа к свойствам и методам класса.

Конструкторы для классов PHP

Конструктор - это специальный метод класса, который вызывается автоматически при инстанцинации объекта. В следующих разделах мы увидим, как инстанцировать объекты, но сейчас вам нужно просто знать, что конструктор используется для инициализации свойств объекта при создании объекта.

Вы можете определить конструктор с помощью метода __construct.

Методы для классов PHP

Давайте подумаем о методах класса как о функциях, которые выполняют определенные действия, связанные с объектами. В большинстве случаев они используются для доступа и управления свойствами объекта и выполнения связанных операций.

В приведенном выше примере мы определили метод getLastName, который возвращает фамилию, связанную с объектом.

В следующем разделе мы увидим, как создавать объекты класса Employee.

Что такое объект в PHP?

В предыдущем разделе мы обсудили базовую структуру PHP класса. Теперь, когда вы хотите использовать класс, вам нужно его инстанцировать, конечным результатом чего будет объект.  Таким образом, мы можем думать о классе как о проекте, а объект - это реальная вещь, над которой вы можете работать.

В контексте класса Employee, созданного в предыдущем разделе, давайте посмотрим, как создать понятие объекта этого класса.

1

<?php

2

$objEmployee = new Employee('Bob', 'Smith', 30);

3

4

echo $objEmployee->getFirstName(); // print 'Bob'

5

echo $objEmployee->getLastName(); // prints 'Smith'

6

echo $objEmployee->getAge(); // prints '30'

7

?>

Если вы хотите создать понятие объекта любого класса вместе с его именем, нужно использовать ключевое слово new, и в итоге вы получите новое понятие объекта этого класса.

Если класс определил метод  __construct и ему требуются аргументы, вам нужно передать эти аргументы при создании экземпляра объекта. В нашем случае конструктор класса Employee требует три аргумента, и поэтому мы их передали, когда создавали объект $objEmployee. Как мы говорилось ранее, метод __construct вызывается автоматически при инстанциации объекта.

Затем мы вызвали методы класса для объекта $objEmployee, чтобы запечатлить информацию, инициализированную во время создания объекта. Конечно же, вы можете создать несколько объектов одного класса, как это показано в следующем фрагменте.

1

<?php

2

$objEmployeeOne = new Employee('Bob', 'Smith', 30);

3

4

echo $objEmployeeOne->getFirstName(); // prints 'Bob'

5

echo $objEmployeeOne->getLastName(); // prints 'Smith'

6

echo $objEmployeeOne->getAge(); // prints '30'

7

8

$objEmployeeTwo = new Employee('John', 'Smith', 34);

9

10

echo $objEmployeeTwo->getFirstName(); // prints 'John'

11

echo $objEmployeeTwo->getLastName(); // prints 'Smith'

12

echo $objEmployeeTwo->getAge(); // prints '34'

13

?>

Следующее изображение является графическим представлением класса Employee и некоторых его экземпляров.

Проще говоря, класс - это проект, который вы можете использовать для создания структурированных объектов.

Инкапсуляция

В предыдущем разделе мы обсуждали, как создавать экземпляры объектов класса Employee. Интересно отметить, что сам объект $objEmployee объединяет свойства и методы класса.  Другими словами, он скрывает эти детали от остальной части программы. В мире ООП это называется инкапсуляцией данных.

Инкапсуляция является важным аспектом ООП, позволяющий ограничить доступ к определенным свойствам или методам объекта. А это побуждает нас обсудить другую тему: уровень доступа.

Уровни доступа

Если вы определяете свойство или метод в классе, тогда вы можете объявить, что он имеет один из этих трех уровней доступа - public, private, или protected.

Доступ public

Когда вы объявляете свойство или метод как public, к нему можно получить доступ из любого места вне класса. Значение открытого свойства можно изменить из любого участка вашего кода.

Давайте рассмотрим на пример, чтобы понять как создать уровень публичного доступа.

1

<?php

2

class Person

3

{

4

  public $name;

5

6

  public function getName()

7

  {

8

    return $this->name;

9

  }

10

}

11

12

$person = new Person();

13

$person->name = 'Bob Smith';

14

echo $person->getName(); // prints 'Bob Smith'

15

?>

Как вы видете в приведенном выше примере, мы объявили общедоступное свойство name. Следовательно, вы можете установить его из любого места вне класса, что мы и сделали.

Доступ private

В случае если вы объявляете свойство или метод private, доступ к ним можно получить только из класса. Это означает, что вам нужно определить методы получения и установки, чтобы получить и установить значение этого свойства.

Опять же, давайте пересмотрим предыдущий пример, чтобы понять уровень частного доступа.

1

<?php

2

class Person

3

{

4

  private $name;

5

6

  public function getName()

7

  {

8

    return $this->name;

9

  }

10

11

  public function setName($name)

12

  {

13

    $this->name = $name;

14

  }

15

}

16

17

$person = new Person();

18

$person->name = 'Bob Smith'; // Throws an error

19

$person->setName('Bob Smith');

20

echo $person->getName(); // prints 'Bob Smith'

21

?>

Если вы захотите получить доступ к private свойству вне класса, он выдаст фатальную ошибку Cannot access private property Person::$name. Таким образом, вам нужно установить значение private свойства с помощью метода setter, как мы это cделали с помощью метода setName.

Могут возникать веские причины, из-за которых вы захотите установить private свойство. Например, возможно, для  предпринятия какого-то действия (скажем, обновить базу данных или перерисовать шаблон), если это свойство меняется.  В этом случае вы можете определить метод установки и управление любой специальной логикой для изменения свойства.

Доступ protected 

Наконец, когда вы объявляете свойство или метод protected, к ним может обращаться тот же класс, который их определил, или классы, которые наследуют рассматриваемый класс. Мы обсудим наследование в следующем разделе, поэтому вернемся к уровню защищенного доступа чуть позже.

Наследование

Наследование является важным аспектом парадигмы объектно-ориентированного программирования, которая позволяет наследовать свойства и методы других классов, расширяя их. Класс, который наследуется, называется родительским классом, а класс, который наследует другой класс, называется дочерним классом.  Когда вы создаете экземпляр объекта дочернего класса, он также наследует свойства и методы родительского класса.

Давайте посмотрим на следующий скриншот, чтобы понять концепцию наследования.

В примере выше класс Person является родительским классом, а класс Employee расширяет или наследует класс Person, поэтому и называется дочерним классом.

Давайте попробуем разобраться на реальном примере, чтобы понять, как это работает.

1

<?php

2

class Person

3

{

4

  protected $name;

5

  protected $age;

6

7

  public function getName()

8

  {

9

    return $this->name;

10

  }

11

12

  public function setName($name)

13

  {

14

    $this->name = $name;

15

  }

16

17

  private function callToPrivateNameAndAge()

18

  {

19

    return "{$this->name} is {$this->age} years old.";

20

  }

21

22

  protected function callToProtectedNameAndAge()

23

  {

24

    return "{$this->name} is {$this->age} years old.";

25

  }

26

}

27

28

class Employee extends Person

29

{

30

  private $designation;

31

  private $salary;

32

33

  public function getAge()

34

  {

35

    return $this->age;

36

  }

37

38

  public function setAge($age)

39

  {

40

    $this->age = $age;

41

  }

42

43

  public function getDesignation()

44

  {

45

    return $this->designation;

46

  }

47

48

  public function setDesignation($designation)

49

  {

50

    $this->designation = $designation;

51

  }

52

53

  public function getSalary()

54

  {

55

    return $this->salary;

56

  }

57

58

  public function setSalary($salary)

59

  {

60

    $this->salary = $salary;

61

  }

62

63

  public function getNameAndAge()

64

  {

65

    return $this->callToProtectedNameAndAge();

66

  }

67

}

68

69

$employee = new Employee();

70

71

$employee->setName('Bob Smith');

72

$employee->setAge(30);

73

$employee->setDesignation('Software Engineer');

74

$employee->setSalary('30K');

75

76

echo $employee->getName(); // prints 'Bob Smith'

77

echo $employee->getAge(); // prints '30'

78

echo $employee->getDesignation(); // prints 'Software Engineer'

79

echo $employee->getSalary(); // prints '30K'

80

echo $employee->getNameAndAge(); // prints 'Bob Smith is 30 years old.'

81

echo $employee->callToPrivateNameAndAge(); // produces 'Fatal Error'

82

?>

Здесь важно отметить, что класс Employee использовал для наследования класса Person ключевое слово extends. Теперь класс Employee может получить доступ ко всем свойствам и методам класса Person, объявленные как public или protected. (Он не может получить доступ к ntv, которые объявлены как private.)

В примере выше объект $employee может получить доступ к методам getName и setName, которые определены в классе Person, поскольку они объявлены как public.

Затем мы обратились к методу callToProtectedNameAndAge, используя метод getNameAndAge, определенный в классе Employee, поскольку он объявлен как protected. Наконец, объект $employee не может получить доступ к методу callToPrivateNameAndAge класса Person, поскольку он объявлен как private.

С другой стороны, вы можете использовать объект $employee для установки свойства age класса Person, как мы это делали в методе setAge, который определен в классе Employee, поскольку свойство age объявлено как protected.

И так, это было краткое введение в наследование. Оно помогает сократить дублирование кода и, следовательно, способствует его повторному использованию.

Полиморфизм

Полиморфизм - еще одна важная концепция в мире объектно-ориентированного программирования, которая относится к способности по-разному обрабатывать объекты в зависимости от их типов данных.

Например, в контексте наследования, если дочерний класс хочет изменить поведение метода родительского класса, он может переопределить этот метод.  Это называется переопределением метода. Давайте быстро рассмотрим реальный пример, чтобы понять концепцию переопределения метода.

1

<?php

2

class Message

3

{

4

  public function formatMessage($message)

5

  {

6

    return printf("<i>%s</i>", $message);

7

  }

8

}

9

10

class BoldMessage extends Message

11

{

12

  public function formatMessage($message)

13

  {

14

    return printf("<b>%s</b>", $message);

15

  }

16

}

17

18

$message = new Message();

19

$message->formatMessage('Hello World'); // prints '<i>Hello World</i>'

20

21

$message = new BoldMessage();

22

$message->formatMessage('Hello World'); // prints '<b>Hello World</b>'

23

?>

Как видите, мы изменили поведение метода formatMessage, переопределив его в классе BoldMessage. Важно то, что сообщение форматируется по-разному в зависимости от типа объекта, будь то экземпляр родительского или дочернего класса.

(Некоторые объектно-ориентированные языки также имеют своего рода перезагрузку методов, которая позволяет определять несколько методов класса с одним и тем же именем, но с разным количеством аргументов. Это не поддерживается напрямую в PHP, но существуют несколько обходных путей для достижения аналогичной функциональности.)

Итоги

Объектно-ориентированное программирование является обширной темой, и мы лишь поверхностно рассмотрели его сложность. Я очень надеюсь, что этот урок помог вам освоить основы ООП и побудило продолжить изучение более сложных тем по ООП.

• 
  PHP
  PHP Fundamentals
  Jeremy McPeak
• 
  PHP
  PHP Object Oriented Programming Fundamentals
  Joost Van Veen
• 
  OOP
  OOP in PHP With Tests
  Patkos Csaba
• 
  PHP
  PHP Design Patterns
  Jeremy McPeak

Независимо от технологии, с которой вы работаете, объектно-ориентированное программирование является важным аспектом в разработке приложений. Сегодня в контексте PHP мы обсудили несколько базовых концепций ООП, а также использовали возможность предоставить несколько реальных примеров.

Не стесняйтесь размещать свои просьбы в комментариях ниже!