Наследование в объектно-ориентированном программировании PHP

Этот урок мы посвятим одной из ключевых тем объектно-ориентированного программирования – теме наследования. Благодаря реализации наследования мы можем организовать связь классов по принципу родительский-дочерний и добавлять дополнительную функциональность в разрабатываемые приложения без необходимости дублирования целых блоков кода.

Что такое наследование?

В объектно-ориентированном программировании наследование позволяет нам создать класс, который наследует функциональность и может использовать свойства и методы от другого класса. Это полезно, когда мы хотим создать класс, который расширяет функциональность исходного класса, не нарушая существующий код, который использует исходный класс.

Эту связь обычно описывают с помощью терминов "родительский" и "дочерний". Класс, от которого мы наследуем, называется базовым классом, суперклассом или родительским классом. Класс, который наследует функциональность, называется подклассом или дочерним классом. В наследовании у нас есть родительский класс со своими собственными методами и свойствами, а также дочерний класс (или классы), которые унаследуют все общедоступные и защищенные свойства и методы родительского класса. Кроме того, у них могут быть свои свойства и методы.

Используя наследование, мы можем создать повторно используемый фрагмент кода, который мы пишем только один раз в родительском классе и используем снова столько, сколько нам нужно в дочерних классах.

Как наследовать от другого класса?

Существующий класс готов к наследованию, нам не нужно делать с ним ничего особенного. Этот класс называется базовым классом, суперклассом или родительским классом.

В PHP мы используем ключевое слово extends, чтобы указать, что класс наследуется от другого класса.

Синтаксис

<?php
class ParentClass {

}
class ChildClass extends ParentClass {

}
?>

В приведенном ниже примере класс SportsCar наследует класс Car, поэтому у него есть доступ ко всем методам и свойствам Car, которые не являются приватными. Это позволяет нам писать общедоступные методы setModel() и hello() только один раз в родительском классе, а затем использовать эти методы как в родительском, так и в дочернем классах:

<?php
//Родительский класс
class Car {
  // Приватное свойство внутри класса
  private $model;
 
  //Публичный метод установки
  public function setModel($model) {
    $this -> model = $model;
  }
 
  public function hello() {
    return "Бип! Я <i>" . $this -> model . "</i><br />";
  }
}
 
//Дочерний класс наследует код родительского класса
class SportsCar extends Car {
  //Нет кода в дочернем классе
}
 
//Создаем экземпляр из дочернего класса
$sportsCar1 = new SportsCar();
  
// Устанавливаем значение свойства класса
// Для этого мы используем метод, который мы создали в родительском
$sportsCar1 -> setModel('Mercedes Benz');
  
//Используем второй метод, который дочерний класс унаследовал от родительского класса
echo $sportsCar1 -> hello();
?>

Результат выполнения кода:

Собственные методы и свойства дочернего класса

Так же, как дочерний класс может использовать свойства и методы своего родительского класса, он также может иметь собственные свойства и методы. Однако, хотя дочерний класс может использовать код, унаследованный от родительского, родительскому классу не разрешается использовать код дочернего класса.

В приведенном ниже примере мы добавим в дочерний класс некоторый собственный код, добавив свойство $style, а также метод driveItWithStyle():

<?php
class Car {  
  //Приватное свойство или метод может использовать только родитель
  private $model;  
  // Публичные методы и свойства могут использоваться как родительским, так и дочерним классами
  public function setModel($model) {
    $this -> model = $model;
  }   
  public function getModel() {
    return $this -> model;
  }
}
  
// Дочерний класс может использовать код, унаследованный от родительского класса, 
// а также может иметь собственный код
class SportsCar extends Car { 
  private $style = 'быстрый и надёжный'; 
  public function driveItWithStyle() {
    return 'Автомобиль '  . $this -> getModel() . ' ' . $this -> style . '';
  }
}
 
//создать экземпляр из дочернего класса
$sportsCar1 = new SportsCar();
   
// Используем метод, который дочерний класс унаследовал от родительского класса
$sportsCar1 -> setModel('Ferrari');
  
// Используем метод, который был добавлен в дочерний класс
echo $sportsCar1 -> driveItWithStyle();
?>

Результат выполнения кода:

Наследование и модификатор защищенного доступа

В предыдущем уроке мы узнали, что можем использовать модификатор публичного доступа, чтобы разрешить доступ к методам и свойствам класса как внутри, так и за его пределами. Мы также узнали, что те методы и свойства, которые являются приватными, могут использоваться только внутри класса.

В этом уроке мы узнаем о третьем модификаторе — protected, который позволяет использовать код как внутри класса, так и из его дочерних классов.

Как вы думаете, что может случиться, когда мы попытаемся вызвать приватный метод или свойство извне класса?

Следующий пример демонстрирует, что может произойти, если мы объявляем свойство $model в родительском элементе приватным, но все же пытаемся получить к нему доступ из его дочернего класса:

<?php
class Car {
  // Свойство $model является приватным, поэтому к нему можно получить доступ
  // только изнутри класса
  private $model;  
  //Публичный метод установки
  public function setModel($model) {
    $this -> model = $model;
  }
}
   
// Дочерний класс
class SportsCar extends Car {
  //Пытаемся получить доступ к приватному свойству model
  public function hello() {
    return "Бип! Я <i>" . $this -> model . "</i><br />";
  }
}
   
//Создаём экземпляр из дочернего класса
$sportsCar1 = new SportsCar();
  
//Устанавливаем имя модели класса
$sportsCar1 -> setModel('Mercedes Benz');
   
//Получаем значение свойства model 
echo $sportsCar1 -> hello();
?>

Результат выполнения кода:

Мы не вывели значение модели автомобиля $model, потому что метод hello() в дочернем классе пытается получить доступ к приватному свойству $model, которое принадлежит родительскому классу.

Мы можем решить эту проблему, объявив свойство $model в родительском классе как защищенное protected, а не приватное, потому что, когда мы объявляем свойство или метод как защищенные, мы можем обращаться к нему как из родительского, так и из дочернего классов:

<?php
class Car {
  // Свойство $model теперь защищено, поэтому к нему можно получить доступ
  // из класса и его дочерних классов
  protected $model;
  public function setModel($model) {
    $this -> model = $model;
  }
}
  
class SportsCar extends Car {
  // Теперь есть доступ к защищенному свойству, принадлежащему родителю
  public function hello() {
    return "Бип! Я <i>" . $this -> model . "</i><br />";
  }
}
  
//Создаём экземпляр из дочернего класса
$sportsCar1 = new SportsCar();
  
//Задаём имя модели класса
$sportsCar1 -> setModel('Mercedes Benz');
  
//Получаем имя модели класса
echo $sportsCar1 -> hello();
?>

Результат выполнения кода:

Сказанное выше относится и к методам:

<?php
class Car {
  public $name;
  public $color;
  public function __construct($name, $color) {
    $this->name = $name;
    $this->color = $color;
  }
  protected function intro() {
    echo "Автомобиль {$this->name} имеет цвет: {$this->color}.";
  }
}
  
class SportsCar extends Car {  
  public function message() {
    echo "Какой цвет у автомобиля? " . "<br>";
    // доступ к защищенному методу, принадлежащему родителю
    $this -> intro();
  }
}
  
//Создаём экземпляр из дочернего класса
$sportsCar1 = new SportsCar('Mercedes Benz', 'Красный');  
$sportsCar1 -> message();
?>

Результат выполнения кода:

Публичный метод message() дочернего класса SportsCar имеет доступ к методу intro() (который защищен) родительского класса.

Переопределение родительских свойств и методов

Так же, как дочерний класс может иметь свои собственные свойства и методы, он может переопределять свойства и методы родительского класса. Когда мы переопределяем свойства и методы класса, мы переписываем метод или свойство (с использованием того же имени), которое существует в родительском элементе, снова в дочернем, но присваиваем ему другое значение или код.

Посмотрите на пример ниже. Методы __construct() и intro() в дочернем классе (SportsCar) переопределят методы __construct() и intro() в родительском классе (Car):

<?php
class Car {
  public $name;
  public $color;
  public function __construct($name, $color) {
    $this->name = $name;
    $this->color = $color;
  }
   public function intro() {
    echo "Автомобиль {$this->name} имеет цвет: {$this->color}.";
  }
}
  
class SportsCar extends Car { 
  public $weight;
  public function __construct($name, $color, $weight) {
    $this->name = $name;
    $this->color = $color;
    $this->weight = $weight;
  }
  public function intro() {
    echo "Автомобиль {$this->name} имеет цвет {$this->color}, а его вес {$this->weight} кг.";
  }
}
  
$sportsCar1 = new SportsCar('Mercedes Benz', 'Красный', 1800);  
$sportsCar1 -> intro();
?>

Результат выполнения кода:

Ключевое слово final

Ключевое слово final может быть использовано для предотвращения наследования класса или для предотвращения переопределения метода.

В приведенном ниже примере мы объявляем класс Car как final, чтобы предотвратить наследование класса, но все же пытаемся его наследовать. В результате мы получим ошибку:

<?php
final class Car {
  // какой-то код
}

// приведет к ошибке
class SportsCar extends Car {
  // какой-то код
}
?>

Результат выполнения кода:

В следующем примере ключевое слово final испольуется для предотвращения переопределение метода:

<?php
class Car {
  final public function intro() {
  // какой-то код
  }
}

class SportsCar extends Car {
  public function intro() { // приведет к ошибке
    // какой-то код
  }  
}
?>

Результат выполнения кода:

Попытка переопределить родительский метод intro(), защищенный ключевым словом final, привела к ошибке.

Заключение

Мы используем наследование, чтобы уменьшить дублирование кода за счет использования кода из родительского класса в дочерних классах. В этом уроке мы изучили один из принципов объектно-ориентированного программирования — концепцию наследования. Мы используем наследование, чтобы уменьшить дублирование кода, используя код родительского класса в дочерних классах. Щелкните здесь, чтобы попрактиковаться в предмете.