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深入理解 PHP 的 7 个预定义接口

深入理解 PHP 的 7 个预定义接口

作者: PHP9年架构师 | 来源:发表于2020-08-10 19:57 被阅读0次

    场景:平常工作中写的都是业务模块,很少会去实现这样的接口,但是在框架里面用的倒是很多。

    1. Traversable(遍历)接口

    该接口不能被类直接实现,如果直接写了一个普通类实现了该遍历接口,是会直接报致命的错误,提示使用 Iterator(迭代器接口)或者 IteratorAggregate(聚合迭代器接口)来实现,这两个接口后面会介绍;所有通常情况下,我们只是会用来判断该类是否可以使用 foreach 来进行遍历;

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    class Test implements Traversable

        {

        }

        上面这个是错误示范,该代码会提示这样的错误:

        Fatal error: Class Test must implement interface Traversable as part of either Iterator or

        IteratorAggregate in Unknown on line 0

        上面的大致意思是说如要实现这个接口,必须同Iterator或者IteratorAggregate来实现

        正确的做法:

        当我们要判断一个类是否可以使用foreach来进行遍历,只需要判断是否是traversable的实例

        class Test

        {

        }

        $test = new Test;

        var_dump($test instanceOf Traversable);

    2. Iterator(迭代器)接口

    迭代器接口其实实现的原理就是类似指针的移动,当我们写一个类的时候,通过实现对应的 5 个方法:key(),current(),next(),rewind(),valid(),就可以实现数据的迭代移动,具体看以下代码

    <?php

        class Test implements Iterator

        {

            private $key;

            private $val = [

                'one',

                'two',

                'three',

            ];

            public function key()

            {

                return $this->key;

            }

            public function current()

            {

                return $this->val[$this->key];

            }

            public function next()

            {

                ++$this->key;

            }

            public function rewind()

            {

                $this->key = 0;

            }

            public function valid()

            {

                return isset($this->val[$this->key]);

            }

        }

        $test = new Test;

        $test->rewind();

        while($test->valid()) {

            echo $test->key . ':' . $test->current() . PHP_EOL;

            $test->next();

        }

      ## 该输出结果 :     

            0: one

            1: two

            2: three

      看了这个原理我们就知道,其实迭代的移动方式:rewind()-> valid()->key() -> current() -> next() -> valid()-> key() ....-> valid();

      好的,理解了上面,我们打开Iterator的接口,发现它是实现了Traversable(遍历)接口的,接下来我们来证明下:

      var_dump($test instanceOf Traversable);

      结果返回的是true,证明这个类的对象是可以进行遍历的。

      foreach ($test as $key => $value){

            echo $test->key . ':' . $test->current() . PHP_EOL;

    }

    这个的结果跟while循环实现的模式是一样的。

    3. IteratorAggregate(聚合迭代器) 接口

    聚合迭代器和迭代器的原理是一样的,只不过聚合迭代器已经实现了迭代器原理,你只需要实现一个 getIterator()方法来实现迭代,具体看以下代码

    <?php

        class Test implements IteratorAggregate

        {

            public $one = 1;

            public $two = 2;

            public $three = 3;

            public function __construct()

            {

                $this->four = 4;

            }

            public function getIterator()

            {

                return new AraayIterator($this);

            }

        }

        $test = (new Test())->getIterator();

        $test->rewind();

        while($test->valid()) {

            echo $test->key() . ' : '  .  $test->current() . PHP_EOL;

            $test->next();

        }

        从上面的代码,我们可以看到我们将Test类的对象传进去当做迭代器,通过while循环的话,我们必须通过调用getIterator()方法获取到迭代器对象,然后直接进行迭代输出,而不需要去实现相关的key()等方法。

        当然这个时候,我们肯定想知道是否可以直接从foreach进行迭代循环出去呢?那么我们来打印一下结果

        $test = new Test;

        var_dump($test instanceOf Traversable);

        结果是输出bool true,所以我们接下来是直接用foreach来实现一下。

        $test = new Test;

      foreach($test as $key => $value) {

        echo $key . ' : ' . $value  .  PHP_EOL;

      }

    接下来,我们看到是对对象进行迭代,这个时候我们是否可以数组进行迭代呢?

    class Test implements IteratorAggregate

    {

        public $data;

        public function __construct()

        {

            $this->data = [''one' =>  1 , 'two' => 2];

        }

        public function getIterator()

        {

            return new AraayIterator($this->data);

        }

    }

    同理实现的方式跟对对象进行迭代是一样的。

    4. ArrayAccess(数组式访问)接口

    通常情况下,我们会看到 this ['name'] 这样的用法,但是我们知道,$this 是一个对象,是如何使用数组方式访问的?答案就是实现了数据组访问接口 ArrayAccess,具体代码如下

    <?php

        class Test implements ArrayAccess

        {

            public $container;

            public function __construct()

            {

                $this->container = [

                    'one' => 1,

                    'two' => 2,

                    'three'  => 3,

                ];

            }

            public function offsetExists($offset)

            {

                return isset($this->container[$offset]);

            }

            public function offsetGet($offset)

            {

                return isset($this->container[$offset]) ? $this->container[$offset] : null;

            }

            public function offsetSet($offset, $value)

            {

                if (is_null($offset)) {

                    $this->container[] = $value;

                } else {

                    $this->container[$offset] = $value;

                }

            }

            public function offsetUnset($offset)

            {

                unset($this->container[$offset]);

            }

        }

      $test = new Test;

      var_dump(isset($test['one']));

      var_dump($test['two']);

      unset($test['two']);

      var_dump(isset($test['two']));

      $test['two'] = 22;

      var_dump($test['two']);

      $test[] = 4;

      var_dump($test);

      var_dump($test[0]);

      当然我们也有经典的一个做法就是把对象的属性当做数组来访问

      class Test implements ArrayAccess

      {

            public $name;

            public function __construct()

            {

                $this->name = 'gabe'; 

            }

            public function offsetExists($offset)

            {

                return isset($this->$offset);

            }

            public function offsetGet($offset)

            {

                return isset($this->$offset) ? $this->$offset : null;

            }

            public function offsetSet($offset, $value)

            {

                $this->$offset = $value;

            }

            public function offsetUnset($offset)

            {

                unset($this->$offset);

            }

      }

      $test = new Test;

      var_dump(isset($test['name']));

      var_dump($test['name']);

      var_dump($test['age']);

      $test[1] = '22';

      var_dump($test);

      unset($test['name']);

      var_dump(isset($test['name']));

      var_dump($test);

      $test[] = 'hello world';

      var_dump($test);

    5. Serializable (序列化)接口

    通常情况下,如果我们的类中定义了魔术方法,sleep(),wakeup () 的话,我们在进行 serialize () 的时候,会先调用 sleep () 的魔术方法,我们通过返回一个数组,来定义对对象的哪些属性进行序列化,同理,我们在调用反序列化 unserialize () 方法的时候,也会先调用的 wakeup()魔术方法,我们可以进行初始化,如对一个对象的属性进行赋值等操作;但是如果该类实现了序列化接口,我们就必须实现 serialize()方法和 unserialize () 方法,同时 sleep()和 wakeup () 两个魔术方法都会同时不再支持,具体代码看如下;

    <?php

        class Test

        {   

            public $name;

            public $age;

            public function __construct()

            {

                $this->name = 'gabe';

                $this->age = 25;

            }   

            public function __wakeup()

            {

                var_dump(__METHOD__);

                $this->age++;

            } 

            public function __sleep()

            {       

                var_dump(__METHOD__);

                return ['name'];   

            }

        }

        $test = new Test;

        $a = serialize($test);

        var_dump($a);

        var_dump(unserialize($a));

        //实现序列化接口,发现魔术方法失效了

      class Test implements Serializable

      {   

        public $name;

        public $age;

        public function __construct()

        {       

            $this->name = 'gabe';

            $this->age = 25;

        }

        public function __wakeup()

        {

            var_dump(__METHOD__);

            $this->age++;

        }

        public function __sleep()

        {

            var_dump(__METHOD__);

            return ['name'];

        }

        public function serialize()

        {

            return serialize($this->name);

        }

        public function unserialize($serialized)

        {     

            $this->name = unserialize($serialized);

            $this->age = 1;   

        }

    }

    $test = new Test;

    $a = serialize($test);

    var_dump($a);

    var_dump(unserialize($a));

    6. Closure 类

    用于代表匿名函数的类,凡是匿名函数其实返回的都是 Closure 闭包类的一个实例,该类中主要有两个方法,bindTo()和 bind(),通过查看源码,可以发现两个方法是殊途同归,只不过是 bind () 是个静态方法,具体用法看如下;

    <?php

        $closure = function () {

            return 'hello world';

        }

        var_dump($closure);

        var_dump($closure());

    通过上面的例子,可以看出第一个打印出来的是 Closure 的一个实例,而第二个就是打印出匿名函数返回的 hello world 字符串;接下来是使用这个匿名类的方法,这两个方法的目的都是把匿名函数绑定一个类上使用;

    bindTo()

    <?php

    namespace demo1;

        class Test {

            private $name = 'hello woeld';

        }

        $closure = function () {

            return $this->name;

        }

        $func = $closure->bindTo(new Test);

        $func();

        // 这个是可以访问不到私有属性的,会报出无法访问私有属性

        // 下面这个是正确的做法

        $func = $closure->bindTo(new Test, Test::class);

        $func();

    namespace demo2;

        class Test

        {

            private statis $name = 'hello world';

        }

        $closure = function () {

            return self::$name;

        }

        $func = $closure->bindTo(null, Test::class);

        $func();

    bind()

    <?php

    namespace demo1;

    class Test

    {

        private  $name = 'hello world';

    }

    $func = \Closure::bind(function() {

        return $this->name;

    }, new Test, Test::class);

    $func();

    namespace demo2;

    class Test

    {

        private static  $name = 'hello world';

    }

    $func = \Closure::bind(function() {

        return self::$name;

    }, null, Test::class);

    $func()

    7. Generator (生成器)

    Generator 实现了 Iterator,但是他无法被继承,同时也生成实例。既然实现了 Iterator,所以正如上文所介绍,他也就有了和 Iterator 相同的功能:rewind->valid->current->key->next...,Generator 的语法主要来自于关键字 yield。yield 就好比一次循环的中转站,记录本次的活动轨迹,返回一个 Generator 的实例。Generator 的优点在于,当我们要使用到大数据的遍历,或者说大文件的读写,而我们的内存不够的情况下,能够极大的减少我们对于内存的消耗,因为传统的遍历会返回所有的数据,这个数据存在内存上,而 yield 只会返回当前的值,不过当我们在使用 yield 时,其实其中会有一个处理记忆体的过程,所以实际上这是一个用时间换空间的办法。

    <?php

    $start_time = microtime(true);

    function xrange(int $num){

        for($i = 0; $i < $num; $i++) {

            yield $i;   

        }

    }

    $generator = xrange(100000);

    foreach ($generator as $key => $value) {

        echo $key . ': ' . $value . PHP_EOL;

    }

    echo 'memory: ' . memory_get_usage() . ' time: '. (microtime(true) - $start_time);

    输出:memory: 388904 time: 0.12135100364685

    <?php

    $start_time = microtime(true);

    function xrange(int $num){

        $arr = [];   

        for($i = 0; $i < $num; $i++) {

            array_push($arr, $i);

        }

        return $arr;

    }

    $arr = xrange(100000);

    foreach ($arr as $key => $value) {

        echo $key . ': ' . $value . PHP_EOL;

    }

    echo 'memory: ' . memory_get_usage() . ' time: '. (microtime(true) - $start_time);

    输出:memory: 6680312 time: 0.10804104804993

    以上内容希望帮助到大家,很多PHPer在进阶的时候总会遇到一些问题和瓶颈,业务代码写多了没有方向感,不知道该从那里入手去提升,对此我整理了一些资料,包括但不限于:分布式架构、高可扩展、高性能、高并发、服务器性能调优、TP6,laravel,YII2,Redis,Swoole、Swoft、Kafka、Mysql优化、shell脚本、Docker、微服务、Nginx等多个知识点高级进阶干货需要的可以免费分享给大家(点击→) 我的官方群556094961

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