PHP中Trait详解及其应用

从PHP的5.4.0版本开始,PHP提供了一种全新的代码复用的概念,那就是Trait。Trait其字面意思是"特性"、"特点",我们可以理解为,使用Trait关键字,可以为PHP中的类添加新的特性。

熟悉面向对象的都知道,软件开发中常用的代码复用有继承和多态两种方式。在PHP中,只能实现单继承。而Trait则避免了这点。下面通过简单的额例子来进行对比说明。

1. 继承 VS 多态 VS Trait

现在有Publish.php和Answer.php这两个类。要在其中添加LOG功能,记录类内部的动作。有以下几种方案:

1. 继承

2. 多态

3. Trait

1.1. 继承

如图:

代码结构如下:

// Log.php
<?php
Class Log
{
    public function startLog()
    {
        // echo ...
    }

    public function endLog()
    {
        // echo ...
    }
}

// Publish.php
<?php
Class Publish extends Log
{

}

// Answer.php
<?php
Class Answer extends Log
{
    
}

可以看到继承的确满足了要求。但这却违背了面向对象的原则。而发布(Publish)和回答(Answer)这样的操作和日志(Log)之间的关系并不是子类与父类的关系。所以不推荐这样使用。

1.2. 多态

如图:

实现代码:

// Log.php
<?php
Interface Log
{
    public function startLog();
    public function endLog();
}

// Publish.php
<?php
Class Publish implements Log
{
    public function startLog()
    {
        // TODO: Implement startLog() method.
    }
    public function endLog()
    {
        // TODO: Implement endLog() method.
    }
}

// Answer.php
<?php
Class Answer implements Log
{
    public function startLog()
    {
        // TODO: Implement startLog() method.
    }
    public function endLog()
    {
        // TODO: Implement endLog() method.
    }
}

记录日志的操作应该都是一样的,因此,发布(Publish)和回答(Answer)动作中的日志记录实现也是一样的。很明显,这违背了DRY(Don't Repeat Yourself)原则。所以是不推荐这样实现的。

1.3. Trait

如图:

实现代码如下:

// Log.php
<?php
trait Log{
    public function startLog() {
        // echo ..
    }
    public function endLog() {
        // echo ..
    }
}

// Publish.php
<?php
class Publish {
    use Log;
}
$publish = new Publish();
$publish->startLog();
$publish->endLog();

// Answer.php
<?php
class Answer {
    use Log;
}
$answer = new Answer();
$answer->startLog();
$answer->endLog();

可以看到,我们在没有增加代码复杂的情况下,实现了代码的复用。

1.4. 结论

继承的方式虽然也能解决问题,但其思路违背了面向对象的原则,显得很粗暴;多态方式也可行,但不符合软件开发中的DRY原则,增加了维护成本。而Trait方式则避免了上述的不足之处,相对优雅的实现了代码的复用。

2. Trait的作用域

了解了Trait的好处,我们还需要了解其实现中的规则,先来说一下作用域。这个比较好证明,实现代码如下:

<?php
class Publish {
    use Log;
    public function doPublish() {
        $this->publicF();
        $this->protectF();
        $this->privateF();
    }
}
$publish  = new Publish();
$publish->doPublish();

执行上述代码输出结果如下:

public function
protected function
private function

可以发现,Trait的作用域在引用该Trait类的内部是都可见的。可以理解为use关键字将Trait的实现代码Copy了一份到引用该Trait的类中。

3. Trait中属性的优先级

说到优先级,就必须要有一个对比的参照物,这里的参照对象时引用Trait的类及其父类。

通过以下的代码来证明Trait应用中的属性的优先级:

<?php
trait Log
{
    public function publicF()
    {
        echo __METHOD__ . ' public function' . PHP_EOL;
    }
    protected function protectF()
    {
        echo __METHOD__ . ' protected function' . PHP_EOL;
    }
}

class Question
{
    public function publicF()
    {
        echo __METHOD__ . ' public function' . PHP_EOL;
    }
    protected function protectF()
    {
        echo __METHOD__ . ' protected function' . PHP_EOL;
    }
}

class Publish extends Question
{
    use Log;

    public function publicF()
    {
        echo __METHOD__ . ' public function' . PHP_EOL;
    }
    public function doPublish()
    {
        $this->publicF();
        $this->protectF();
    }
}
$publish = new Publish();
$publish->doPublish();

上述代码的输出结果如下:

Publish::publicF public function
Log::protectF protected function

通过上面的例子,可以总结出Trait应用中的优先级如下:

1. 来自当前类的成员覆盖了 trait 的方法

2. trait 覆盖了被继承的方法

类成员优先级为:当前类>Trait>父类

4. Insteadof和As关键字

在一个类中,可以引用多个Trait,如下:

<?php
trait Log
{
    public function startLog()
    {
        echo __METHOD__ . ' public function' . PHP_EOL;
    }
    protected function endLog()
    {
        echo __METHOD__ . ' protected function' . PHP_EOL;
    }
}

trait Check
{
    public function parameterCheck($parameters) {
        // do sth
    }
}

class Publish extends Question
{
    use Log,Check;
    public function doPublish($para) {
        $this->startLog();
        $this->parameterCheck($para);
        $this->endLog();
    }
}

通过上面的方式,我们可以在一个类中引用多个Trait。引用多个Trait的时候,就容易出问题了,最常见的问题就是两个Trait中如果出现了同名的属性或者方法该怎么办呢?这个时候就需要用到Insteadof 和 as 这两个关键字了.请看如下实现代码:

<?php

trait Log
{
    public function parameterCheck($parameters)
    {
        echo __METHOD__ . ' parameter check' . $parameters . PHP_EOL;
    }

    public function startLog()
    {
        echo __METHOD__ . ' public function' . PHP_EOL;
    }
}

trait Check
{
    public function parameterCheck($parameters)
    {
        echo __METHOD__ . ' parameter check' . $parameters . PHP_EOL;
    }

    public function startLog()
    {
        echo __METHOD__ . ' public function' . PHP_EOL;
    }
}

class Publish
{
    use Check, Log {
        Check::parameterCheck insteadof Log;
        Log::startLog insteadof Check;
        Check::startLog as csl;
    }

    public function doPublish()
    {
        $this->startLog();
        $this->parameterCheck('params');
        $this->csl();
    }
}

$publish = new Publish();
$publish->doPublish();

执行上述代码,输出结果如下:

Log::startLog public function
Check::parameterCheck parameter checkparams
Check::startLog public function

就如字面意思一般,insteadof关键字用前者取代了后者,as 关键字给被取代的方法起了一个别名。

在引用Trait时,使用了use关键字,use关键字也用来引用命名空间。两者的区别在于,引用Trait时是在class内部使用的。