用星際爭霸講解面向對象的概念
在學習PHP的時候,感覺自己對面向對象理解還不深刻,很多時候是一頭霧水。通過別人的推薦,找到了這篇通過星際爭霸來講解面向對象概念的文章,轉載出來供有需要的朋友學習。
一、類和對象
如果玩家制造了一個機槍兵,那么我們怎么表示他呢,因為每個機槍兵有幾個基本的數據要記錄:剩余的血,殺敵數量,攻擊力等等。我們可以用一個數組來記錄一個機槍兵剩余的血和殺敵數量,因為這對于每個機槍兵是獨立的。但攻擊力比較麻煩,因為經過升級,攻擊力會增加,這就必須要找出所有表示機槍兵的數組,然后進行修改,非常麻煩。從這里我們可以看出一件事情,首先每個機槍兵有獨立的數據需要記錄和修改,比如剩余的血。同時他們有相同的數據需要共用,比如攻擊力。這時候面向對象就能幫上我們的忙了。
1.1、類的定義
我們先來處理一部分問題,也就是每個機槍兵獨有的數據。
class marine { public $blood = 50; //剩余的血 public $kills = 0; //殺敵數量 //這個函數(通常叫做方法)表示攻擊敵人時候的運行代碼 function attack($enemy) { //攻擊敵人的代碼 } }
這叫做類,我們建立了一個表示所有機槍兵的類marine,這里面保留了需要每個兵獨有的數據,比如上面代碼里的剩余的血。
1.2、對象的創建和使用
接下來我們來使用對象,也就是每個機槍兵:
$m1 = new marine();
通過new后面加一個類的名字和括號,我們新建了一個機槍兵$m1,$m1被叫做類marine的對象,我們可以把它想象成一個特殊變量,只不過里面保存了多個數據。如果需要使用或者操作某個機槍兵的血(對象的屬性),只要用$m1->blood來表示就可以了:
echo $m1->blood;//輸出機槍兵$m1剩余的血
我們再建立一個機槍兵
$m2 = new marine();
如果此時$m1被敵人攻擊過了,還剩下10個血。而$m2沒受過攻擊:
echo $m1->blood;//結果是10 echo $m2->blood;//結果是50
使用對象可以很簡單的保存每個機槍兵的血,不會互相影響。如果機槍兵$m1攻擊敵人的時候,可以這樣使用對象的方法:
$m1->attack($z1);//假設攻擊的是某個小狗的對象$z1
不同的類內可以用同名的函數,比如小狗的類Zergling里面也可以有一個函數attack。要注意的是,從PHP5開始,無論在哪里改變一個對象的屬性,都能改變它。比如上面一個小狗對象被作為參數傳入機槍兵的attack函數,執行函數之后這個小狗對象的血減少了,這和一般的函數不同。但這是很直觀的,如果一個小狗被攻擊了,它的血就應該減少。
二、構造函數和析構函數
每次我們新建一個機槍兵的時候,總人口應該加1,如果一個機槍兵被殺,人口應該減少1。可以通過構造函數和析構函數來自動處理:
class marine { //構造函數 function __construct() { //增加總人口的代碼 } //析構函數 function __destruct() { //減少總人口的代碼 } }
在一個類中,名字為__construct的函數叫做構造函數,每次new新建一個類的對象的時候就會執行:
$m1 = new marine();//每次制造一個機槍兵時系統會調用類marine的構造函數,自動增加總人口
在一個類中,名字為__destruct的函數叫做析構函數,每次銷毀一個類的對象的時候就會執行:
unset($m1);//unset可以用于對象,表示銷毀一個對象。每次一個機槍兵被殺時系統會調用類marine的析構函數,自動減少總人口
三、靜態
機槍兵的攻擊力是屬于所有機槍兵對象,每個機槍兵的攻擊力都是一樣的,如果升級,應該一起變化。這就用到static,表示靜態:
class marine { static $attackNumber = 10; //攻擊力的數字 //這個函數表示攻擊敵人時候的運行代碼 function attack($enemy) { //攻擊敵人的代碼,$enemy->blood表示敵人對象的血屬性 $enemy->blood -= self::$attackNumber; } }
靜態屬性表示類所有的對象都共享的屬性,一旦改變,所有的對象都跟著變化。靜態屬性用static開頭,比如上面的static $attackNumber。靜態屬性可以用類直接訪問:
echo marine::$attackNumber;//顯示10
如果類以內的函數訪問,用self::$attackNumber表示本類的$attackNumber屬性。所以如果我們升級了機槍兵的攻擊力,所有的機槍兵都受影響,這就是面向對象的好處之一,也解決了我們前面討論的共同數據的問題。函數也可以是靜態的,這樣就可以用類直接訪問,不需要新建對象來調用:
class marine { static $attackNumber = 10; //攻擊力的數字 //這個函數表示機槍兵升級的運行代碼 static function upgrade() { self::$attacknum++; } }
如果科技建筑升級完畢,直接就調用這個函數:
marine::upgrade();
四、繼承
兵營用來造機槍兵,坦克房用來制造坦克,他們都是建筑,但是卻有很多不同,如果用一個類“建筑”來表示,很困難。但我們要保留他們的共性,比如都能飛行,不希望飛行的代碼在各個類重復寫,又要讓他們能各自獨立的生產不同的東西。所以我們可以用繼承來處理,繼承表示父子關系,被繼承的叫父類,繼承的叫子類。用extends表示繼承
//建筑類 class building { function fly() { //建筑飛行的代碼 } } //兵營類 class marineBuilding extends building { function createMarine() { //制造機槍兵的代碼 } } //坦克房類 class tankBuilding extends building { function createTank() { //制造坦克的代碼 } }
接下來,我們看看繼承產生的效果:
//如果造了一個兵營: $mb1 = new marineBuilding(); /** 一旦他需要飛行,就可以直接使用建筑類的函數fly(),盡管兵營類的定義里沒有這個函數 */ $mb1->fly(); //而他要制造機槍兵的時候: $mb1->createMarine();
同樣是繼承建筑類的坦克房類,就無法制造機槍兵,因為這是兵營類的個性。如果在子類中的函數調用父類的函數,要使用parent,比如parent::fly()。注意,一個類只能有一個父類,PHP不允許多重繼承,也就是說一個孩子只能有一個爹,一個爹可以有N個孩子!
五、訪問控制
如果用$attackNumber = 10表示屬性的話,系統默認是public $attackNumber = 10,所以建議這樣寫:
class marine { public static $attackNumber = 10; //攻擊力的數字 }
public表示這個屬性是公共的,也就是在任何地方都可以訪問和操作的。但這就存在一些問題,如果有玩家知道了類marine的一些代碼結構,那他做個簡單的補丁程序,運行的時候加載上去:
//補丁 marine::$attackNumber = 10000;
這樣的話,他的機槍兵有10000的攻擊力,呵呵,這樣的話,誰打得過他!為此我們要用private,表示這個屬性只有類里面的函數才能訪問:
class marine { private static $attackNumber = 10; //攻擊力的數字 //這個函數表示機槍兵升級的運行代碼 function upgrade() { //這樣防止無限升級 if(self::$attacknum<13) { self::$attacknum++; } } }
這樣一來,只有升級才能改變機槍兵的攻擊力。但是現在往往是團隊開發,而且很多用到類的繼承,如果private的話,子類就無法訪問了,但又不希望隨便都可以修改某些屬性。那么可以用protected,protected的屬性可以被子類的函數訪問。
六、重載
6.1、屬性重載
如果我們把地面部隊作為一個類,讓機槍兵類來繼承他,這時候如果地面部隊類和機槍兵類里面都定義了攻擊力$attackNumber,那么每個兵的攻擊力就決定于機槍兵類,而不是地面部隊。這就叫做重載。
//地面部隊 class groundArmy { public $attackNumber = 5; } //機槍兵 class marine extends groundArmy { public $attackNumber = 10; //攻擊力的數字 } $m1 = new marine();//新建一個機槍兵 echo $m1->attackNumber;//顯示攻擊力為10
6.2、函數重載
重載也可以用于函數,子類的函數如果和父類函數同名,除非另行說明,否則子類的對象默認調用子類內的函數。比如人族的鬼兵類ghost和神族類的黑暗圣堂類(隱刀),都是隱形兵種,但是鬼兵隱形的時候會減少能量,黑暗圣堂根本沒有能量屬性。如果我們把隱形能力作為父類,鬼兵類ghost和神族類的黑暗圣堂類DarkTemplar來繼承它,同時實現不同的隱形代碼:
//隱形能力類 class concealAbility { //這個函數表示隱形的運行代碼 function conceal() { //隱形的運行代碼 } } //鬼兵類 class ghost extends concealAbility { $energy = 150; //這個函數表示隱形的運行代碼 function conceal() { //隱形的運行代碼 //減少鬼兵的能量,$this表示當前對象,也就是當前這個鬼兵 $this->energy -= 25; } } //黑暗圣堂類 class DarkTemplar extends concealAbility { //這個函數表示隱形的運行代碼 function conceal() { //隱形的運行代碼,不影響能量 } } //新建一個鬼兵 $g1 = new ghost(); //顯示能量為150 echo $g1->energy; //鬼兵隱形 $g1->conceal(); //顯示能量為125 echo $g1->energy; //新建一個黑暗圣堂 $d1 = new DarkTemplar(); //黑暗圣堂隱形,他沒有能量屬性 $g1->conceal();
七、接口
PHP不允許多重繼承,那么有些問題就難辦了。假如為了規范處理,我們把隱形的能力建立一個類,然后把飛行能力放一個類,那么人族的偵察機怎么處理?不能繼承兩個類!那我們不用繼承也行,但是開發組的其他人一旦涉及到偵察機,要把長長的代碼讀一遍嗎?有沒有可能知道類的所有方法的簡要描述?可以用到接口interface
,一個類可以執行(繼承)多個接口,接口中定義的函數不能有函數體,執行接口的類必須將這些函數完整定義。這樣我們知道偵察機實現了飛行能力接口,必然有接口里面描述的飛行方法:
//隱形能力的接口 interface concealAbility { public function conceal(); } //飛行能力的接口 interface flyAbility { public function fly(); } //偵察機類 class Wraith implements flyAbility, concealAbility { //這個函數表示偵察機飛行的運行代碼 function fly() { //飛行的運行代碼 } //這個函數表示偵察機隱形的運行代碼 function conceal() { //隱形的運行代碼 } }
八、總結
我們討論了PHP面向對象的基本知識,通過星際爭霸這一經典的游戲來說明,大家可以看到面向對象的初步作用。我們看到通過面向對象可以使代碼更加清晰,類將代碼組織起來,比較方便的重復使用。同時對象也減少了變量的沖突,方便相關性數據的保存和使用。如果要解決的問題涉及很多方面,面向對象可以演化出更加靈活和有技巧的方式,比如通常提到的設計模式,和很多框架。當然,面向對象也有缺點,從上面的代碼可以看到,首先代碼就多了,簡單的任務如果定義許多類,反而麻煩。對于簡單任務,面向對象也可能使代碼運行的效率降低。