面试官：面向对象的三大特性和五大原则是什么？

小天秤
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面向对象的三大特性

封装，继承，多态

什么是封装？

把客观的事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的类进行信息的隐藏。简单的说就是：封装使对象的设计者与对象的使用者分开，使用者只要知道对象可以做什么就可以了，不需要知道具体是怎么实现的。封装可以有助于提高类和系统的安全性。

什么是继承？

继承指的是建立一个新的派生类，从一个或多个先前定义的类中继承数据和函数，可以重新定义或加进新数据和函数，从而建立了类的层次或等级。

什么是多态？

多态性指的是： 同一操作作用与不同类的实例，将产生不同的执行结果，即不同类的对象收到相同的消息时，将得到不同的结果。

代码示例


class eat
{
    public function breakfast()
    {
        echo "吃早饭！";
    }
}

class typist
{
    public function type()
    {
        echo "打字!";
    }

}

function printWorking($obj)
{
    if ($obj instanceof eat) {
        echo $obj->breakfast();
    } elseif ($obj instanceof typist) {
        echo $obj->type();
    } else {
        echo "error";
    }
}

printWorking(new eat());
echo PHP_EOL;
printWorking(new typist());

输出：

吃早饭！ 打字!

面向对象的五大原则

单一职责原则，开放封闭原则，里氏替换原则，依赖倒置原则，接口隔离原则

什么是单一职责原则？

简单的来说就是： 一个类只做一件事情，不要为类实现过多的功能点，避免相同的职责分散到不同的类中。如果一个类的职责过多可能引起变化的原因也就越多，使代码更加的耦合。如果杂交不清的职责将使得代码难以维护，牵一发而动全身。

例如：工厂模式，工厂模式之所以被称为工厂模式是因为它负责 “生产” 对象。

代码示例

工厂模式的好处：多个地方new了一个对象，当此类名发生改变就不需要一个个去修改，只需要修改一处地方。

<?php
class MyObject
{
    public function __construct()
    {
        echo "test code";
    }
}

//工厂类
class MyFactory
{
    public static function factory()
    {
        return new MyObject();
   }
}

$instance = MyFactory::factory();//test code

什么是开放封闭原则？

开放封闭原则： 一个类是可扩展的，而不可修改的。也就是说，对扩展开放，对修改封闭。

1.对扩展开放，意味着 有新的需求或变化时，可以对现有的代码进行扩展，以适应新的情况。

2.对修改封闭，在对模块功能进行扩展时，不应该影响已有的程序模块。

实现开放封闭的原则的重点：抽象编程，而不是具体编程，因为抽象相对稳定，让类依赖与固定的抽象类和接口，所以修改就是封闭的。而面向对象的继承和多态机制，又可以继承抽象类或者实现接口，听过重写其方法来改变固有的行为，实现方法新的拓展，所以就是开放。

例如：装饰器模式（Decorator），可以动态地添加修改类的功能。一个类提供了一项功能，如果要在修改并添加额外的功能，传统的编程模式，需要写一个子类去继承它，并重新实现类的方法，使用装饰器模式，仅需在运行时添加一个装饰器对象即可实现，可以实现最大的灵活性。

<?php

/**
 * 输出一个字符串
 * 装饰器动态添加功能
 * Class EchoText
 */
class EchoText
{
    protected $decorator = [];

    public function Index()
    {
        //调用装饰器前置操作
        $this->beforeEcho();
        echo "你好，我是装饰器。";
        //调用装饰器后置操作
        $this->afterEcho();
    }

    //增加装饰器
    public function addDecorator(Decorator $decorator)
    {
        $this->decorator[] = $decorator;
    }

    //执行装饰器前置操作 先进先出原则
    protected function beforeEcho()
    {
        foreach ($this->decorator as $decorator)
            $decorator->before();
    }

    //执行装饰器后置操作 先进后出原则
    protected function afterEcho()
    {
        $tmp = array_reverse($this->decorator);
        foreach ($tmp as $decorator)
            $decorator->after();
    }
}


/**
 * 装饰器接口
 * Class Decorator
 */
interface Decorator
{
    public function before();

    public function after();
}

/**
 * 颜色装饰器实现
 * Class ColorDecorator
 */
class ColorDecorator implements Decorator
{
    protected $color;

    public function __construct($color)
    {
        $this->color = $color;
    }

    public function before()
    {
        echo "<dis style='color: {$this->color}'>";
    }

    public function after()
    {
        echo "</div>";
    }
}

/**
 * 字体大小装饰器实现
 * Class SizeDecorator
 */
class SizeDecorator implements Decorator
{
    protected $size;

    public function __construct($size)
    {
        $this->size = $size;
    }

    public function before()
    {
        echo "<dis style='font-size: {$this->size}px'>";
    }

    public function after()
    {
        echo "</div>";
    }
}

//实例化输出类
$echo = new EchoText();
//增加装饰器
$echo->addDecorator(new ColorDecorator('red'));
//增加装饰器
$echo->addDecorator(new SizeDecorator('22'));
//输出
$echo->Index();

什么是里氏替换原则？

由于面向对象编程技术中的继承在具体编程中过于简单，在许多系统的设计和编程实现中，我们并没有认真地、理性地思考应用系统中各个类之间的继承好关系是否合适，派生类是否能正确地对基类中的某些方法进行重写的问题。因此经常出现滥用继承或者错误的继承现象，给系统后期的维护带来了不少麻烦。

核心思想：子类必须能够替换其父类。这一思想体现为对继承机制的约束规范，只有子类能够替换父类时才能保证系统在运行期内识别子类，这是保证继承复用的基础。

<?php
//例子1
class Bird{
    protect function fly(){
    
    }
}
//翠鸟
class KingFisher extends Bird{

}

//鸵鸟
class Ostrich extends Bird{
    //鸵鸟不会飞啊
}

//例子2

class A{
    protect function add($a, $b){
        return $a + $b;
    }
}

//重载
class B extends A{

    protected function add($a, $b){
        return $a + $b + 100;
    }
}

里氏替换原则是对类继承的一种约束。对里氏替换原则有两种理解：

1.不能随便去继承不合适的，有多余方法或者属性的类（例子1）。

2.子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能（例子2）。

里氏替换原则包含一下几个隐藏含义：

1.子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。

2.子类中可以增加自己特有的方法。

3.当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。

4.当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件（即方法的返回值）要比父类更严格。

什么是依赖倒置原则？

简单的来说就是：一个类，不应该强制依赖另一个类，每个类对于另外一个类都是可替换的。

具体概念：

1.上层模块不应该依赖于下层模块，它们共同依赖于一个抽象（父类不能依赖子类，它们都要依赖抽象类）。

2.抽象不能依赖于具体，具体应该依赖于抽象。

为什么要依赖接口？因为接口体现对问题的抽象，同时由于抽象一般是相对稳定的或者是相对变化不频繁的，而具体是易变的。因此，依赖抽象是实现代码扩展和运行期内绑定（多态）的基础：只要实现了该抽象类的子类，都可以被类的使用者使用。

<?php

interface employee
{
    public function working();
}

class teacher implements employee//具体应该依赖与抽象
{
    public function working(){
        echo 'teaching...';
    }
}

class coder implements employee
{
    public function working(){
        echo 'coding...';
    }
}

class workA//例子1
{
    public function work(){
        $teacher = new teacher;
        $teacher->working();
    }
}

class workB//例子2
{
    private $e;
    public function set(employee $e){
        $this->e = $e;
    }
    
    public function work(){
        $this->e->working();
    }
}

$worka = new workA;//workA 依赖于 teacher 类 不符合依赖倒置原则
$worka->work();
$workb = new workB;//workB 不依赖与某个类 既可以注入 teacher 也可以 注入 coder
$workb->set(new teacher());
$workb->work();

在workA（例子1）中，work方法依赖于teacher实现；在workB（例子2）中，work转而依赖抽象，这样可以把需要的对象通过参数传入。上述代码通过接口，实现了一定程度的解耦，但仍然是有限的。不仅是使用接口，使用工厂等也能实现一定程度的解耦和依赖倒置。

在workB中，teacher实例通过set方法传入，从而实现了工厂模式。由于这样的实现仍然是硬编码的，为了实现代码的进一步扩展，把这个依赖关系写在配置文件里，指明workB需要一个teacher对象，专门由一个程序配置是否正确（如所依赖的类文件是否存在）以及加载配置中所依赖的实现，这个检测程序，就称为IOC容器（这里不清楚IOC的小伙伴可以自行谷歌）。

什么是接口隔离原则？

其核心思想是：使用多个小的专门的接口，而不要使用一个大的总接口（只需要关心接口，不需要关心实现）。

接口隔离原则体现在：

1.接口应该是内聚的，应该避免 “胖” 接口。

2.不要强迫依赖不用的方法，这是一种接口污染。

3.表明客户端不应该被强迫实现一些不会使用的接口，应该把胖接口分组，用多个接口代替它，每个接口服务于一个子模块。简单地说，就是使用多个专门的接口比使用单个接口要好很多。

隔离的手段主要有以下两种： 1、委托分离，通过增加一个新的类型来委托客户的请求，隔离客户和接口的直接依赖，但是会增加系统的开销（设计模式中，如：代理模式，策略模式中都用到了委托的概念，好奇的小伙伴可以自行谷歌，这里就不贴代码了）。

2、多重继承分离，通过接口多继承来实现客户的需求，这种方式是较好的。

胖接口的实例说明

<?php
interface Animal{
  public function walk();
  public function speak();
}

//实现狗的一个接口

class Dog implements Animal{
  public function walk(){
    echo "dogs can walk";
  }
  public function speak(){
    echo "dogs can speak";
  }
}

//ok，现在我们想创建一个鱼类，它会游泳，怎么办呢？
//我们必须要修改接口，还会影响到dog类的实现，而fish也需要实现walk和speak方法，如下代码所示：

interface Animal{
  public function walk();
  public function speak();
  public function swim();
}

//修改后的Gog类
class Dog implements Animal{
  public function walk(){
    echo "dogs can walk";
  }
  public function speak(){
    echo "dogs can speak";
  }
  public function swim(){
  }
}

//鱼类
class Fish implements Animal{
  public function walk(){
  }
  public function speak(){
  }
  public function swim(){
    echo "fish can swim";
  }
}

这时Animal接口类就呈现出了”胖“接口的特征了。所谓胖接口其实就是接口中定义了不是所有实现类都需要的方法，就像Animal接口类，有些动物是不会游泳的，有些动物是不会行走的，还有些动物是不会飞的。如果将这些方法都写在一个Animal接口类中，那么后期的扩展和维护简直就是一场灾难。

那么，怎么解决以上问题呢？

很简单，接口细化即可，将Animal接口类拆分成三个接口类，然后用多继承分离接口就ok了。

<?php
interface animalCanSpeak{
  public function speak();
}

interface AnimalCanSwim{
  public function swim();
}

interface animalCanSpeak{
  public function speak();
}

//定义好这几个接口类之后，dog和fish的实现就容易多了

//狗类
class Dog implements animalCanSpeak,animalCanWalk{
  public function walk(){
    echo "dogs can walk";
  }
  public function speak(){
    echo "dogs can speak";
  }
}

//鱼类
class Fish implements AnimalCanSwim{
  public function swim(){
    echo "fish can swim";
  }
}

接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)的概念：使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口，即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。

在使用接口隔离原则时，我们需要注意控制接口的粒度，接口不能太小，如果太小会导致系统中接口泛滥，不利于维护；接口也不能太大，太大的接口将违背接口隔离原则，灵活性较差，使用起来很不方便。一般而言，接口中仅包含为某一类用户定制的方法即可，不应该强迫客户依赖于那些它们不用的方法。

结语

实践出真理

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