在物件導向程式設計中，繼承是一個很常用的概念，允許類從其他類繼承屬性和方法。然而，多繼承（即一個類可以同時繼承多個父類）一直是開發者討論的話題。一些程式語言，包括 PHP，不支援多繼承，但 PHP 提供了一種獨特的方式來解決這個問題——traits。接下來我們探討一下 PHP 為什麼不支援多繼承，以及如何透過 traits 達到類似多繼承的效果。
什麼是繼承？為什麼多繼承有問題？
繼承是指一個類可以從另一個類繼承其屬性和方法。在 PHP 中，這種繼承關係是單一的，也就是說，一個子類只能繼承一個父類。
單繼承示例：
<?php
class Animal {
public function eat() {
echo "Eating...\n";
}
}
class Dog extends Animal {
public function bark() {
echo "Barking...\n";
}
}
$dog = new Dog();
$dog->eat(); // 輸出：Eating...
$dog->bark(); // 輸出：Barking...
上面的例子展示了典型的單繼承，Dog 類繼承了 Animal 類的 eat() 方法，同時定義了自己的 bark() 方法。
為什麼 PHP 不支援多繼承？
在多繼承的場景中，問題通常出現在方法衝突上。假設你從兩個不同的父類繼承了兩個同名的方法，編譯器或直譯器如何知道該使用哪一個？這種衝突被稱為菱形繼承問題，會導致程式碼的可維護性下降。
多繼承的複雜性可以透過下面的虛擬碼來說明：
class A {
public function action() {
echo "Action from A";
}
}
class B {
public function action() {
echo "Action from B";
}
}
class C extends A, B {
// 問題：C 繼承了兩個類都有 action()，應該呼叫哪個？
}
因為 PHP 設計時考慮到了這種複雜性，它只允許單繼承。但 PHP 開發者仍然需要一種靈活的機制來複用程式碼。為了解決這個問題，PHP 5.4 引入了 traits，允許開發者在多個類之間共享程式碼片段，而不必透過傳統的繼承。
什麼是 traits？如何幫助實現類似多繼承的效果？
traits 是一種機制，允許你將可複用的方法或屬性集打包到一個獨立的單元中，並將它們應用到不同的類中。與繼承不同，traits 不是類，而是程式碼片段的集合，多個類可以使用同一個或多個 trait，從而實現程式碼共享。
使用 traits 實現多繼承的效果
讓我們來看一個使用 traits 的例子，展示如何將多個特性組合到一個類中，進而模擬多繼承的效果。
<?php
// 定義第一個 trait
trait Logger {
public function log($message) {
echo "Logging message: $message\n";
}
}
// 定義第二個 trait
trait Notifier {
public function notify($message) {
echo "Sending notification: $message\n";
}
}
// 使用 traits 的類
class User {
use Logger, Notifier;
public function createUser($name) {
echo "User $name created.\n";
$this->log("User $name has been created.");
$this->notify("User $name has been created.");
}
}
// 例項化 User 類並使用方法
$user = new User();
$user->createUser("zhang san");
執行結果：
User zhang san created.
Logging message: User zhang san has been created.
Sending notification: User zhang san has been created.
在這個例子中，我們定義了兩個 trait：Logger 和 Notifier，分別提供了 log() 和 notify() 方法。User 類使用了這兩個 trait，從而獲得了這兩個方法的功能。這樣，我們成功地模擬了“多繼承”的效果。
traits 的優勢
- 程式碼複用：
traits提供了一種將可複用程式碼分離出來，並在多個類中複用的方式。這減少了程式碼冗餘，並提高了維護性。 - 避免繼承衝突：在繼承的世界裡，多繼承帶來了複雜的父類衝突問題。使用
traits，可以透過明確地控制哪一個trait提供的方法被使用，避免這些衝突。 - 組合特性：透過
traits，你可以靈活地組合多個不同功能的程式碼到一個類中，而不需要透過傳統的繼承體系來完成這些功能的組合。
當多個 traits 有衝突時：優雅的解決方案
traits 中可能會出現方法衝突的情況。PHP 提供了一個機制來解決這些衝突，你可以透過方法別名和方法覆蓋來明確呼叫哪個 trait 的方法。
示例：
<?php
trait Logger {
public function log() {
echo "Logging from Logger trait.\n";
}
}
trait FileLogger {
public function log() {
echo "Logging from FileLogger trait.\n";
}
}
class App {
use Logger, FileLogger {
Logger::log insteadof FileLogger; // 使用 Logger 中的 log 方法
FileLogger::log as fileLog; // 給 FileLogger 中的 log 方法取別名
}
public function run() {
$this->log(); // 呼叫 Logger 的 log 方法
$this->fileLog(); // 呼叫 FileLogger 的 log 方法
}
}
$app = new App();
$app->run();
輸出結果：
Logging from Logger trait.
Logging from FileLogger trait.
在這個例子中，Logger 和 FileLogger 都定義了 log() 方法。透過 insteadof 關鍵字，我們明確告訴 PHP 使用哪個 trait 的方法。同時，我們給另一個 trait 的方法起了別名，以便在需要時呼叫它。
屬性
traits 同樣可以定義屬性。
示例
<?php
trait PropertiesTrait {
public $x = 1;
}
class PropertiesExample {
use PropertiesTrait;
}
$example = new PropertiesExample;
echo $example->x;
echo "\n";
$example->x++;
echo $example->x;
輸出結果
1
2
traits 定義了一個屬性後，如果類中要定義同樣名稱的屬性，必須是同樣的訪問可見度、型別、readonly 修飾符和初始預設值，否則會產生 fatal error。
<?php
trait PropertiesTrait {
public $same = true;
public $different1 = false;
public bool $different2;
public bool $different3;
}
class PropertiesExample {
use PropertiesTrait;
public $same = true;
public $different1 = true; // Fatal error：初始預設值不同
public string $different2; // Fatal error：型別不同
readonly protected bool $different3; // Fatal error：修飾符不同
}
traits 的侷限性
儘管 traits 是 PHP 中非常強大的工具，但它們並不是類。traits 無法例項化，也不能用於建立物件。因此，如果你的場景需要複雜的繼承結構，traits 可能並不是最佳的選擇。此外，過度使用 traits 可能導致程式碼的可讀性下降，尤其是在專案中引入了大量不同的 trait 時。
總結
雖然 PHP 不支援多繼承，但透過 traits，開發者可以輕鬆地複用程式碼，並實現類似多繼承的效果。traits 提供了一種靈活且強大的機制，使程式碼更加模組化，同時避免了多繼承帶來的複雜性和潛在問題。
在日常開發中，合理使用 traits 能夠提高程式碼的可讀性和複用性，使你能夠優雅地應對不同類之間共享功能的需求。
參考資料
- PHP 手冊 - Trait