带你聊聊PHP中的泛型之基础知识浅析

PHP 中的泛型。我知道我想要的就是这个。我知道很多开发者都想要这个使用这个类型。另一方面，也可能有很大规模的一群 PHP 程序员，不知道泛型是什么，或者认为他们为什么要有这个类型。

我将在这个博客上做一个关于泛型和 PHP 的系列文章。让我们从头开始，很快我们就会找到更复杂的话题。我们将讨论什么是泛型，为什么 PHP 不支持它们，未来可能发生什么。

让我们开始吧。

每种编程语言都有某种类型的系统。有些语言的实现非常严格，而其他语言 ——PHP 属于这一类 —— 则要宽松得多

现在，使用类型系统的原因有很多。 最明显的是类型验证。

假设我们有一个接受两个数字、两个整数的函数； 并对它们进行一些数学运算：

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

PHP 允许您将任何类型的数据传递给该函数，数字、字符串、布尔值都无所谓。 PHP 将尽最大努力在有意义的时候转换变量，例如将它们加在一起。

add('1', '2');

但是这些转换 —— 类型杂耍 —— 通常会导致意想不到的结果，或者说是：错误和崩溃。

add([], true); // ?

现在，我们可以手动编写代码来检查我们的数学加法运算，它将被用于任何给定的输入

function add($a, $b) 
{
    if (!is_int($a) || !is_int($b)) {
        return null;
    }

    return $a + $b;
}

或者，我们可以使用 PHPS 内置类型提示–这是我们手动执行操作的内置简写：

function add(int $a, int $b): int 
{
    return $a + $b;
}

PHP 社区中的许多开发人员说他们并不真正关心这些类型提示，因为他们知道自己应该只将整数传递给这个函数 - 毕竟是他们自己写的。

然而，这种推理很快就会瓦解：您通常不是唯一一个在该代码库中工作的人，您还在使用不是您自己编写的代码 - 想想您用 Composer 引入了多少包。因此，虽然这个孤立的示例看起来不是什么大问题，但是一旦您的代码开始增长，类型检查确实会派上用场。

除此之外，添加类型提示不仅可以防止无效状态，而且还澄清我们程序员需要什么样类型的值输入。定义好类型后通常使您无需阅读外部文档，因为函数的大部分功能已经被其类型定义封装。

IDE 大量使用了这一原则：它们可以告诉程序员函数期望什么样类型的值的输入，或者对象上有哪些字段和方法可用 —— 因为它属于一个类。IDE 使我们的代码编写效率更高，这在很大程度上是因为它们可以静态分析我们代码库中的类型提示。

记住这个词：静态分析 —— 这在本系列的后面会非常重要。 这意味着程序、IDE 或其他类型的「静态分析器」可以查看我们的代码，并且在不运行它的情况下告诉我们它是否会工作 —— 至少在某种程度上是这样。如果我们将一个字符串传递给我们的只接受整数的函数，我们的 IDE 会告诉我们我们做错了什么 —— 这会导致程序在运行时崩溃；但我们的 IDE 无需实际运行代码就能告诉我们。

另一方面，类型系统也有其局限性。 一个常见的例子是「项目列表」：

class Collection extends ArrayObject
{
    public function offsetGet(mixed $key): mixed 
    { /* … */ }

    public function filter(Closure $fn): self 
    { /* … */ }

    public function map(Closure $fn): self 
    { /* … */ }
}

一个集合有很多方法可以处理任何类型的输入：循环、过滤、映射，等等；集合实现不应该关心它是处理字符串还是整数。

但是，让我们从局外人的角度来看。如果我们想确保一个集合只包含字符串，而另一个集合只包含「用户」对象，会发生什么。集合本身在循环其 items 时并不关心，但我们关心。我们想知道循环中的这个项目是用户还是字符串 —— 这是完全不同的。但是如果没有正确的类型信息，我们的 IDE 就会在未知情况中运行。

$users = new Collection();

// …

foreach ($users as $user) {
    $user-> // ?
}

现在，我们可以为每个集合创建单独的实现：一个只适用于字符串的实现，另一个只适用于 User 对象：

class StringCollection extends Collection
{
    public function offsetGet(mixed $key): string 
    { /* … */ }
}

class UserCollection extends Collection
{
    public function offsetGet(mixed $key): User 
    { /* … */ }
}

但是如果我们需要第三个实现？第四个？也许 10 个或 20 个。管理这些代码将会变得非常困难。

这就是泛型的用武之地。

需要澄清的是：PHP 没有泛型。这是一个大胆的声明，走了不少弯路，我们将在本系列的后面部分讨论这一点。但是现在我可以说我接下来要展示的内容在 PHP 中是没有的。 但是它存在于其他编程语言中。

许多编程语言允许开发人员在集合类上定义 “泛型”，而不是为每个可能的类型去单独实现：

class Collection<Type> extends ArrayObject
{
    public function offsetGet(mixed $key): Type 
    { /* … */ }

    // …
}

基本上我们说的是集合类的实现适用于任何类型的输入，但是当我们创建集合的实例时，我们应该指定一个类型。它是一个泛型实现，需要根据程序员的需求来特定：

$users = new Collection<User>();

$slugs = new Collection<string>();

添加类型似乎是一件小事。但这种类型本身就开启了一个充满可能性的世界。 我们的 IDE 现在知道了集合中的数据类型，它可以告诉我们是否添加了错误类型的项；它可以告诉我们在迭代集合时可以对项执行什么操作；它可以告诉我们是否将集合传递给知道如何处理这些特定项的函数。

虽然我们可以通过手动为我们需要的每种类型实现一个集合，在技术上实现同样的效果；对于编写和维护代码的开发人员来说，通用实现将是一项重大改进。

那么，我们为什么不在 PHP 中使用泛型呢？除了无聊的收藏，我们还能用它们做什么？我们能为他们增加支持吗？我们将在这个系列中回答所有这些问题。首先需要澄清的是：我在本系列文章中的目标是教你关于泛型的知识，但同样重要的是，我想让大家意识到我们是如何误解 PHP 的。我想改变这种状况。

英文原文地址：https://stitcher.io/blog/generics-in-php-1

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