PHP 物件繼承 (Object Inheritance)，提升你的程式結構與設計

為什麼要使用 PHP 物件繼承

使用 PHP 物件繼承（Object Inheritance）有多種原因和好處，以下列舉其中幾個：

代碼重用

物件繼承允許你重用已經寫好的代碼。如果你有一個類別（例如「動物」），然後需要創建與它相似但有一些特殊功能的新類別（例如「哺乳動物」、「鳥類」），你可以通過繼承來實現，而不需要重新編寫相同的代碼。

維護性

使用繼承可以讓代碼更容易維護。當基礎類別（Parent Class）進行更新或修改時，所有繼承自它的子類別（Subclasses）也會自動獲得這些更改，這樣就能減少維護的工作量。

組織化

繼承有助於更好地組織和分層你的代碼。它讓你可以用更高層次的類別來表示共同的特性，然後通過子類別來表示更具體的行為和屬性。

多型

繼承是多型（一個對象能以多種形式存在）的基礎。在子類別中，你可以重寫（Override）父類別中的方法，使得子類別能有自己獨特的行為，同時還保留父類別的共同特性。

擴展性

如果你的應用程序需要新增功能或特性，使用物件繼承可以讓這個過程更為簡單。你只需創建一個新的子類別即可，而不是修改已經存在的代碼。

封裝

繼承也能促進封裝，因為它允許子類別繼承父類別的屬性和方法，而不需要知道這些屬性和方法是如何實現的。

使用物件繼承是物件導向程式設計（OOP）中一個非常重要的概念，它能提供以上所述的諸多好處。然而，也要注意不要過度使用繼承，因為這有時可能導致代碼變得過於複雜。

什麼是 PHP 物件繼承

物件導向程式設計（Object-Oriented Programming, OOP）中的「繼承」（Inheritance）是一種讓新類別（子類別）可以使用已存在的類別（父類別）的屬性和方法的機制。簡單來說，繼承允許我們建立一個新類別，這個新類別會「繼承」或「承接」既有類別的特性，並可加以擴展或修改。

或者想像一下，你有一個玩具箱，裡面有各種不同的積木。有一天，你想建造一個新的機器人積木。你發現，之前已經有一個基本的機器人積木，它有手、有腳，還會走路和說話。

現在，你想讓新的機器人積木有更多功能，比如飛行。你不需要從頭開始做一個全新的機器人，你可以拿之前的機器人來加上翅膀。這樣，新的機器人就會有手、腳、走路、說話和飛行的能力！

在程式裡面，這就像是你有一個「動物」的程式碼，它會吃東西和走路。然後你想做一個「狗」的程式碼，狗除了會吃和走，還會汪汪叫。你就可以用「繼承」，讓「狗」的程式碼繼承「動物」的程式碼，這樣「狗」就自動會吃東西和走路，你只需要加上汪汪叫的部分。

所以「繼承」就是一種讓新的東西可以用舊的東西的功能，再加上新功能的方法。

實際範例

範例：動物與狗

舉例來說，假設我們有一個名為「動物」（Animal）的類別，其中有「吃」（eat）和「走」（walk）的方法。然後，我們想要建立一個新的類別名為「狗」（Dog）。狗是一種動物，所以它應該有吃和走的能力。在這種情況下，我們可以讓「狗」類別繼承「動物」類別，這樣「狗」類別就會自動擁有「吃」和「走」的方法，無需重新編寫這些方法。

在 PHP 中，我們使用 extends 關鍵字來實現繼承：

class Animal {
  public function eat() {
    echo "This animal eats food.";
  }
  public function walk() {
    echo "This animal walks.";
  }
}

class Dog extends Animal {
  public function bark() {
    echo "The dog barks.";
  }
}

在這個例子中，Dog 類別繼承了 Animal 類別。所以，Dog 類別不僅有一個自己獨特的 bark() 方法，還繼承了 Animal 類別的 eat() 和 walk() 方法。所以你可以創建一個 Dog 類別的實例，並呼叫所有這些方法：

$myDog = new Dog();
$myDog->eat();  // Output: "This animal eats food."
$myDog->walk(); // Output: "This animal walks."
$myDog->bark(); // Output: "The dog barks."

範例：新口味餅乾

假設我們有一個基本的「餅乾」（Cookie）類別，這個類別有一個方法叫做「taste」（味道）。這個方法會告訴我們這個餅乾是「酥脆」的。

class Cookie {
  public function taste() {
    echo "這個餅乾是酥脆的！";
  }
}

現在，我們想創建一個新類別叫做「ChocolateCookie」（巧克力餅乾）。我們想讓這個巧克力餅乾保有基本餅乾的「酥脆」特性，但還要加上「有巧克力味」。

為了達到這個目的，我們會用到「繼承」。我們讓「ChocolateCookie」類別繼承「Cookie」類別：

class ChocolateCookie extends Cookie {
  public function chocolateTaste() {
    echo "這個餅乾有巧克力味！";
  }
}

在這個範例中，「ChocolateCookie」類別使用了 extends 關鍵字來繼承「Cookie」類別。所以，「ChocolateCookie」自動獲得了「Cookie」類別的 taste() 方法。

現在我們可以創建一個「ChocolateCookie」的實例，並呼叫這些方法：

$myChocolateCookie = new ChocolateCookie();
$myChocolateCookie->taste();        // Output: "這個餅乾是酥脆的！"
$myChocolateCookie->chocolateTaste(); // Output: "這個餅乾有巧克力味！"

如你所見，我們的「ChocolateCookie」不只有巧克力的味道，還繼承了基本餅乾的「酥脆」特性！這就是「繼承」如何在程式中工作的一個範例。

範例：大學課程

假設我們有一個基本的「課程」（Course）類別。這個類別有基本的屬性，如「課程名稱」和「教授名稱」，以及一個方法叫做 getDetails()，這個方法會列出課程的基本資訊。

// 基礎的 "Course" 類別
class Course {
  // 定義屬性：課程名稱和教授名稱
  public $courseName;
  public $professorName;

  // 建構函數：初始化課程名稱和教授名稱
  public function __construct($courseName, $professorName) {
    $this->courseName = $courseName;
    $this->professorName = $professorName;
  }

  // 方法：獲取課程的基本資訊
  public function getDetails() {
    echo "這門課是 {$this->courseName}，由 {$this->professorName} 教授。";
  }
}

現在，假設我們想要創建一個更具體的「程式設計課程」（ProgrammingCourse）類別。我們想要這個新類別除了有基本課程的所有資訊之外，還要有「使用的程式語言」這個新的屬性。

我們可以讓「ProgrammingCourse」類別繼承「Course」類別，並加入新的屬性：

// "ProgrammingCourse" 類別繼承自 "Course" 類別
class ProgrammingCourse extends Course {
  // 新增屬性：使用的程式語言
  public $languageUsed;

  // 建構函數：初始化課程名稱、教授名稱，以及使用的程式語言
  public function __construct($courseName, $professorName, $languageUsed) {
    // 使用 parent 關鍵字呼叫父類別的建構函數
    parent::__construct($courseName, $professorName);
    // 初始化新屬性
    $this->languageUsed = $languageUsed;
  }

  // 方法：獲取課程的詳細資訊，包括使用的程式語言
  public function getDetails() {
    // 使用 parent 關鍵字呼叫父類別的 getDetails 方法
    parent::getDetails();
    // 添加新的資訊
    echo " 使用的程式語言是 {$this->languageUsed}。";
  }
}

在這個例子中，ProgrammingCourse 使用了 extends 關鍵字來繼承 Course 類別。因此，它繼承了父類別的所有屬性和方法。此外，我們還對 getDetails() 方法進行了擴展，讓它能顯示新的「使用的程式語言」屬性。

我們可以這樣使用這個新類別：

// 創建一個 "ProgrammingCourse" 的實例
$myCourse = new ProgrammingCourse("資料結構", "張教授", "Python");
// 呼叫 getDetails 方法，顯示詳細資訊
$myCourse->getDetails();  // 輸出: "這門課是 資料結構，由 張教授 教授。 使用的程式語言是 Python。"

這範例展示了如何從一個基礎類別（Course）繼承，然後添加額外的特性（ProgrammingCourse）。

範例：汽車與電動車

這次讓我們以「車輛」（Vehicle）和「電動車」（ElectricCar）為例，來談談「方法覆寫（Override Method）」這一概念。

首先，我們建立一個基礎的「車輛」（Vehicle）類別。這個類別有一個方法叫做 fuelType()，用來描述車輛使用的燃料類型。

// 定義一個基礎的 "Vehicle" 類別
class Vehicle {
  // 方法：描述車輛使用的燃料類型
  public function fuelType() {
    echo "這輛車使用汽油。";
  }
}

接著，我們創建一個「電動車」（ElectricCar）類別，這個類別繼承自「車輛」（Vehicle）類別。因為電動車的燃料類型和一般車輛不同，我們需要覆寫 fuelType() 方法。

// "ElectricCar" 類別繼承自 "Vehicle" 類別
class ElectricCar extends Vehicle {
  // 方法覆寫：描述電動車使用的燃料類型
  public function fuelType() {
    echo "這輛車使用電能。";
  }
}

在這個例子中，ElectricCar 類別使用了 extends 關鍵字來繼承 Vehicle 類別。然後，我們覆寫了 fuelType() 方法，使其輸出「這輛車使用電能」，以反映電動車的特性。

現在，讓我們看看如何使用這兩個類別：

// 創建一個 "Vehicle" 的實例
$myVehicle = new Vehicle();
$myVehicle->fuelType();  // 輸出: "這輛車使用汽油。"

// 創建一個 "ElectricCar" 的實例
$myElectricCar = new ElectricCar();
$myElectricCar->fuelType();  // 輸出: "這輛車使用電能。"

這個例子展示了如何透過「方法覆寫（Override Method）」來改變繼承自父類別的方法。當我們呼叫 fuelType() 方法時，ElectricCar 會使用自己覆寫後的版本，而不是使用 Vehicle 的原始版本。

範例：人和學生

這次我們用「人」（Person）和「學生」（Student）的例子來說明如何在子類別中呼叫父類別的建構子（constructor）。

首先，我們有一個「人」（Person）類別，其中有一個建構子用於設定「名字」（name）和「年齡」（age）。

// 定義一個 "Person" 類別
class Person {
  public $name;
  public $age;

  // 建構子：設定名字和年齡
  public function __construct($name, $age) {
    $this->name = $name;
    $this->age = $age;
  }
}

接著，我們建立一個「學生」（Student）類別，這個類別繼承自「人」（Person）類別。學生除了有名字和年齡，還有「學校」（school）。

我們會在這個子類別的建構子中呼叫父類別的建構子，使用 parent::__construct() 來初始化名字和年齡。

// "Student" 類別繼承自 "Person" 類別
class Student extends Person {
  public $school;

  // 建構子：設定名字、年齡，以及學校
  public function __construct($name, $age, $school) {
    // 呼叫父類別的建構子來設定名字和年齡
    parent::__construct($name, $age);
    // 設定學校
    $this->school = $school;
  }
}

最後，我們來看如何使用這些類別：

// 創建一個 "Student" 的實例
$myStudent = new Student("小明", 20, "某大學");

// 輸出該實例的資料
echo "名字：{$myStudent->name}, 年齡：{$myStudent->age}, 學校：{$myStudent->school}";
// 輸出：名字：小明, 年齡：20, 學校：某大學

這個例子展示了如何在子類別（Student）的建構子中，透過 parent::__construct() 呼叫父類別（Person）的建構子。這樣可以確保父類別的屬性（名字和年齡）也得到適當的初始化。

這種做法讓我們可以在不修改父類別代碼的情況下，為子類別添加新的屬性（學校）和功能。

最後

通過以上範例，你已不知不覺學到了幾個物件關鍵知識。

繼承（Inheritance）

學習如何使用 extends 關鍵字來創建一個新的子類別（subclass）。

方法覆寫（Method Overriding）

了解如何在子類別中覆寫（override）來自父類別（parent class）的方法。

父類別建構子的呼叫（Parent Constructor Invocation）

學習如何使用 parent::__construct() 來呼叫父類別的建構子（constructor）。

封裝（Encapsulation）

學習如何封裝代碼，使其更安全、更容易維護。

代碼組織（Code Organization）

通過使用繼承，理解如何更有效地組織和模組化你的代碼。

物件繼承的基礎知識，對之後的多型應用至關重要，熟悉繼承之後再來學習多型就簡單啦。

更多參考文章：

• PHP Inheritance
• Inheritance – how to extend a class for code reuse.