协变与逆变

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:

如果情况相反,则类型类被认为是模糊的。

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:CatDog 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 AnimalCatDog 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

逆变

继续上一个例子,除了 AnimalCatDog,我们还添加了 FoodAnimalFood 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

$kitty 若尝试 eat() $banana 会发生什么呢?

$kitty->eat($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