Podejście obiektowe w PHP

W współczesnej informatyce stosuje się często podejście obiektowe, w którym staramy się

wyizolować pewien fragment zadania nadając mu charakter odrębnego obiektu

Fundamentem programowania obiektowego są

pojęcia klasy i obiektu

Klasy i obiekty (1)

Obiektem może być zestaw informacji

dotyczących pewnej książki (autor, tytuł, cena, ...) czy też współrzędne pewnego punktu na ekranie Obiekty tworzone są wg pewnego schematu czy

też planu, który określa jakie elementy składowe zawiera obiekt i jak należy je przetwarzać aby uzyskać potrzebne informacje (np. jak obliczyć cenę książki na podstawie ceny hurtowej) — taki plan obiektu nazywany jest klasą

Klasy i obiekty (2)

Niekiedy mówi się, że klasa to zdefiniowany

przez programistę nowy typ danych

Tworzenie programów obiektowych polega na

definiowaniu klas, opisywaniu związków między nimi i opisywaniu sposobów przetwarzania

obiektów

Przykładowa definicja klasy KLIENT

class KLIENT

{

public $nazwa_klienta;

public $kwota_rachunku;

}

Definiowanie klas

Klasa jest definiowana za pomocą słowa

kluczowego class

Bezpośrednio po słowie class występuje nazwa klasy, i następnie definicja klasy ujęta w nawiasy klamrowe { i }

Klasa może zawierać wiele zmiennych i funkcji dowolnego typu — w takim kontekście zmienne

nazywane są często polami klasy, a funkcje –

metodami klasy

Słowo public (formalnie: specyfikator dostępu) informuje, że dostęp do podanego pola nie jest ograniczony przez dodatkowe warunki

Metody czyli funkcje (1)

Obok opisów pól (zmiennych) wewnątrz definicji klasy występują też funkcje, które tu nazywane są metodami

Metodę klasy tworzy się przy użyciu słowa

kluczowego function

Dalej podano postać przykładowej definicji

metody:

Metody czyli funkcje (2)

class KLIENT

{

public $nazwa_klienta;

public $kwota_rachunku;

public function oblicz_VAT22 ($kwota)

{

$VAT22 = $kwota * 0.22 ;

return $VAT22 ;

}

}

Kolejność pól i metod

Kolejność pól i metod (funkcji) w definicji klasy może być dowolna, warto jednak stosować

ogólnie przyjętą konwencję i umieszczać na

początku klasy wszystkie pola, po nich zaś —

metody

W języku PHP wymaga się by klasa była

umieszczona w jednym bloku kodu PHP, a

definicje metod muszą znajdować się wewnątrz definicji klasy

Obiekty czyli egzemplarze klasy

Można sobie wyobrazić, że klasa w

programowaniu obiektowym jest odpowiednikiem kliszy drukarskiej zawierającej tekst zeszytu do ćwiczeń dla niższych klas szkoły podstawowej Uczeń wpisuje do zeszytu do swoje imię i

nazwisko, a potem wypełnia dalsze strony wg

zawartych tam poleceń

Zatem konkretny zeszyt nabiera pewnych cech

indywidualnych, ale wszystkie zeszyty zostały wytworzone w oparciu o tę samą kliszę

Tworzenie obiektów

W programowaniu obiektowym mówi się, że

obiekt jest instancją danej klasy (tzn. jest egzemplarzem czy wystąpieniem danej klasy)

Do tworzenia obiektów używa się słowa new, po którym podaje się nazwę klasy, np.:

$klient1 = new KLIENT( );

W podanym przykładzie utworzony obiekt został

przypisany zmiennej $klient1 — pozwala to na wykonywanie działań wykorzystujących elementy składowe obiektu

Odwołania do składowych klasy (1)

Definicja klasy jest definicją typu — klasa opisuje budowę obiektu, określa jego pola i metody

Zdefiniowanie klasy nie powoduje tworzenia

obiektu, przy czym żadne metody nie są

wywoływane — zatem umieszczenie samej tylko

klasy wewnątrz skryptu nie spowoduje żadnych widocznych efektów

Odwołania do składowych klasy (2)

Odwołania do poszczególnych składowych klasy realizuje się za pomocą operatora w postaci

dwóch znaków: −>

Przykładowa instrukcja może mieć postać:

$klient1 −> nazwa_klienta = ’Malinowski’ ; Podana instrukcja powoduje, że pole

nazwa_klienta w obiekcie $klient1 przyjmie wartość ’Malinowski’

Zauważmy, że znak dolara $ pojawia się zawsze jeden raz przed zmienną

Referencja $this (1)

Niekiedy w metodach (funkcjach) występuje

słowo kluczowe $this, które określane jest

również jako referencja $this (w opisie języka PHP występuje też termin pseudo zmienna) Oznacza ono odwołanie do obiektu bieżącego,

np. w odniesieniu do wcześniejszego przykładu wyrażenie

$this −> kwota_rachunku

oznacza pole kwota_rachunku z klasy KLIENT

Referencja $this (2)

Jeśli wewnątrz metody podamy instrukcję, w

której pominięto słowo $this, np.

$kwota_rachunku = 1200

to instrukcja spowoduje utworzenie zmiennej

lokalnej $kwota_rachunku wewnątrz funkcji —

zatem wartość 1200 nie będzie zapisana do pola obiektu, a do zmiennej lokalnej i zostanie

utracona po zakończeniu działania funkcji

Błąd taki nie powoduje sygnalizacji i może być trudny do zauważenia

Konstruktory i destruktory (1)

Po utworzeniu obiektu jego pola nie zawierają żadnych wartości

W wielu przypadkach celowe jest nadanie

wartości początkowych niektórym polom obiektu Przykładowo, jeśli został utworzony obiekt

opisujący klienta, to byłoby pożądane, zanim jeszcze zostaną wykonane inne operacje,

wpisanie wartości 0 do pola $kwota_rachunku

Konstruktory i destruktory (2)

Potrzebne inicjalizacje mogą być wykonane

automatycznie już w trakcie tworzenia obiektu —

trzeba tylko wewnątrz klasy zdefiniować metodę __construct (przed słowem construct występują dwa znaki podkreślenia _) i umieścić w niej

wszystkie niezbędne działania inicjalizacyjne Metoda ta, nazywana konstruktorem, będzie wywoływana automatycznie w chwili tworzenia

każdego nowego obiektu

Konstruktory i destruktory (3)

Przeciwieństwem konstruktorów są destruktory

— metody, które są uruchamiane w chwili

usuwania (kasowania) obiektu

W praktyce programowania PHP destruktory

występują stosunkowo rzadko. Mają one postać metody o nazwie __destruct

Konstruktory i destruktory (4)

Przykład konstruktora klasy KLIENT, który

wpisuje 0 do pola kwota_rachunku:

function __construct ()

{

$this -> kwota_rachunku = 0 ;

}

Mechanizm dziedziczenia

Mechanizm dziedziczenia pozwala budować hierarchię klas, które przejmują swoje

właściwości i stanowi jeden z fundamentów

programowania obiektowego

Mechanizmy dziedziczenia wyjaśnimy na

podstawie dwóch klas przykładowych OSOBA i

PRACOWNIK

Klasa przykładowa OSOBA (1)

Zadaniem klasy OSOBA jest przechowywanie

danych dotyczących osób

Przyjmujemy, że w klasie OSOBA

przechowywane będą imię i nazwisko

Zdefiniujemy też metody pozwalające zapisać i odczytać nazwisko i imię

Omawiana klasa może mieć postać:

<?php

class OSOBA

{

public $imie, $nazwisko ;

Klasa przykładowa OSOBA (2)

//---------------------------------

public function zapiszImie ($imie)

{

$this -> imie = $imie ;

}

//-----------------------------------

public function zapiszNazwisko

($nazwisko)

{

$this -> nazwisko = $nazwisko ;

}

Klasa przykładowa OSOBA (3) public function odczytajImie ()

{

return $this -> imie ;

}

//--------------------------------

public function odczytajNazwisko ()

{

return $this -> nazwisko ;

}

}

?>

Klasa przykładowa PRACOWNIK (1)

W przedstawionej klasie OSOBA zdefiniowano

metody, które pozwalają zarówno na wpisywanie jak i odczytywanie danych osobowych

reprezentowanych przez dwa pola: $imie i

$nazwisko

Tego rodzaju informacje potrzebne są w

najrozmaitszych programach, a w szczególności mogą też wystąpić w innej klasie przykładowej, który nazwiemy PRACOWNIK

Ta klasa z kolei zawierać będzie również pola $imie i $nazwisko oraz pole identyfikatora pracownika $ident_pracownika

Klasa przykładowa PRACOWNIK (2)

W klasie PRACOWNIK trzeba również

zdefiniować metody potrzebne do zapisywania i odczytywania danych osobowych, w tym

identyfikatora pracownika.

Metoda zapiszImie w klasie PRACOWNIK

będzie miała taką postać jak metoda zapiszImie w klasie OSOBA — to samo dotyczy pozostałych metod wykonujących działania na polach imienia i nazwiska

Jedyna różnica dotyczy metod działających na polu $ident_pracownika, które nie występuje w klasie OSOBA

Klasa przykładowa PRACOWNIK (3)

Podane tu rozważania pozwalają na

stwierdzenie, że klasa PRACOWNIK może być

traktowana jako rozszerzenie klasy OSOBA —

zamiast więc pisać całkowicie odrębny kod klasy PRACOWNIK, można spowodować by klasa ta

przejęła (czy odziedziczyła) wszystkie możliwości klasy OSOBA wprowadzając dodatkowo swoje

własne rozszerzenia

Realizacja dziedziczenia w języku PHP (1) W języku PHP dziedziczenie realizowane jest za pomocą słowa extends

Korzystając z mechanizmu dziedziczenia można zdefiniować klasę PRACOWNIK jako

rozszerzenie klasy OSOBA — ilustruje to podany niżej przykład

Realizacja dziedziczenia w języku PHP (2)

<?php

class PRACOWNIK extends OSOBA

{

public $ident_pracownika ;

//-------------------------------------------

public function zapiszIdent ($ident)

{

$this -> ident_pracownika = $ident ;

}

//-------------------------------------------

public function odczytajIdent ()

{

return $this -> ident_pracownika ;

}

}

?>

Klasy bazowe i potomne

Każdy obiekt klasy PRACOWNIK będzie zawierał

również wszystkie pola i metody z klasy OSOBA Klasa, która powstaje poprzez rozszerzenie

istniejącej klasy za pomocą słowa extends nosi nazwę klasy potomnej (pochodnej), a klasa pierwotna nazywana jest klasą bazową

Skrypt przykładowy (1)

W celu ułatwienia uruchamiania programu w PHP

warto kody należące do omawianych tu klas

umieścić w odrębnym pliku o nazwie klasy.php —

plik ten zostanie włączony do programu

głównego poprzez zastosowanie polecenia

include

Na początku tego pliku należy umieścić znaki <?

php, a na końcu znaki ?>.

Skrypt przykładowy (2)

<?php

include ”klasy.php” ;

$pracownik1 = new PRACOWNIK () ;

$pracownik1 -> zapiszImie(”Stefan”) ;

$pracownik1 ->

zapiszNazwisko(”Malinowski”) ;

$pracownik1 -> zapiszIdent(”705”) ;

Skrypt przykładowy (3)

echo '<br>Dane obiektu $pracownik1 <br>' ; echo $pracownik1 -> odczytajImie() . ' ' ; echo $pracownik1 -> odczytajNazwisko() .

'<br>' ;

echo 'Identyfikator = ' ;

echo $pracownik1 -> odczytajIdent() .

'<br><br>' ;

?>

Przesłanianie składowych (1)

Możliwość dziedziczenia tworzy potencjalnie

dalsze problemy, które wymagają rozstrzygnięcia W klasie bazowej i w klasie potomnej została zdefiniowana metoda (funkcja) o tej samej

nazwie — w językach obiektowych jest to w pełni akceptowane

Przyjęto, że metoda z klasy bazowej jest

przesłaniana: dokładniej, w obiektach klasy bazowej będzie obowiązywała metoda z klasy

bazowej, a w obiektach klasy pochodnej —

metoda z klasy pochodnej

Przesłanianie składowych (2)

Przykład: w klasie bazowej i potomnej występują dwie metody o tej samej nazwie oblicz

W podanym tu przykładzie metody niczego nie

obliczają, ale jedynie wykonują instrukcję echo, co pozwala na zaobserwowanie ich działania

<?php

class klasa_bazowa

{

public function oblicz()

{

echo (”Wywołano funkcję z klasy bazowej<br>”) ;

}

}

Przesłanianie składowych (3) class klasa_potomna extends klasa_bazowa

{

public function oblicz()

{

echo (”Wywołano funkcję z klasy potomnej<br>”) ;

}

}

$obiekt_B = new klasa_bazowa () ;

$obiekt_P = new klasa_potomna () ;

$obiekt_B -> oblicz() ;

echo (”<br>”) ;

$obiekt_P -> oblicz() ;

?>

Przesłanianie składowych (4)

Niekiedy może się pojawić wymaganie, by w

klasie potomnej wywołać metodę podaną w

klasie bazowej — stosuje się wówczas odwołanie zawierające słowo parent, np.

parent::oblicz() ;

Blokowanie przesłaniania składowych (1)

Stosując techniki opisane w poprzednim punkcie można przesłaniać składowe zdefiniowane w

klasach bazowych

Innymi słowy, metody klasy bazowej mogą być

przeciążane w klasach pochodnych

W niektórych przypadkach może to być

niepożądane — w PHP użycie słowa kluczowego

final oznacza, że składowa nie może

przeciążana

Poniżej podano przykład takiej metody.

Blokowanie przesłaniania składowych (2) final public function odczytajImie ()

{

return $this -> imie ;

}

Konstruktory i destruktory

w klasach bazowych i potomnych

Konstruktory i destruktory są to metody, które wywoływane są automatycznie podczas

tworzenia i kasowania obiektu

W odniesieniu do klas potomnych przyjęto, że wykonywane są jedynie konstruktory i destruktory w nich zdefiniowane, nie są natomiast

wywoływane konstruktory i destruktory klas

bazowych

Specyfikatory dostępu

W języku PHP określa się sposób dostępu do

składowych klasy poprzez określenie

specyfikatora dostępu (modyfikatora dostępu) —

dostępne są trzy specyfikatory:

public — składowa publiczna, do której można się dowolnie odwoływać;

protected — składowa chroniona — dostęp do

takiej składowej jest ograniczony do klasy, w której ta składowa jest zdefiniowana oraz do klas bazowych i pochodnych;

private — dostęp do składowej prywatnych jest ograniczony tylko do klasy, w której ta klasa jest zdefiniowana

Składowe statyczne (1)

Samo zdefiniowanie klasy nie wywołuje żadnych widocznych skutków — dopiero utworzenie

obiektu powoduje, że zaczynają rzeczywiście

istnieć składowe klasy

Składowe statyczne istnieją także wtedy, gdy nie ma żadnego obiektu danej klasy

Składowe statyczne deklaruje się za pomocą

słowa kluczowego static

Ponadto, przy odwoływaniu się do składowych

statycznych nazwę składowej trzeba poprzedzić nazwą klasy ze znakami :: — ilustruje to poniższy przykład

Składowe statyczne (2)

<?php

class NOWA

{

public static $liczba = 254 ;

public static function oblicz ()

{

echo

”Wywołano funkcję statyczną klasy NOWA<br>” ;

}

}

Składowe statyczne (3)

// wyświetlenie wartości składowej $liczba echo "liczba = " . NOWA::$liczba . "<br>" ;

// wpisanie nowej wartości do składowej

// $liczba i ponowne wyświetlenie

NOWA :: $liczba = 512 ;

echo 'liczba = ' . NOWA::$liczba . '<br>' ;

// wywołanie funkcji statycznej

NOWA :: oblicz () ;

?>

Składowe statyczne (4)

Dostęp do składowych statycznych wymaga

stosowania nieco innych konstrukcji

programistycznych — przy odwołaniach do takich składowych z wnętrza klasy używa się słowa

kluczowego self:: , np.:

self :: $liczba = 1200;

lub dla metod (funkcji):

self :: oblicz() ;

Składowe statyczne (5)

W odwołaniach na zewnątrz klasy można

odwoływać się do składowych statycznych, ale tylko będących metodami (funkcjami) —

odwołania takie mają typową postać:

$obiekt_N = new NOWA ;

$obiekt_N -> oblicz();

Wyjątki i ich obsługa (1)

Wyjątki stanowią pewien mechanizm używany

zazwyczaj do obsługi błędów

Programista ma możliwość zgłoszenia wyjątku

(inaczej: wyrzucenia wyjątku) za pomocą instrukcji throw — zazwyczaj jest to informacja o błędzie

W najprostszym przypadku instrukcja taka może mieć postać:

<?php

throw new Exception () ;

?>

Wyjątki i ich obsługa (2)

Parametrem instrukcji throw jest obiekt klasy Exception (utworzony za pomocą instrukcji new) W podanym przykładzie nie są przekazywane

argumenty dla konstruktora, ale w przypadku

ogólnym można opcjonalnie podać komunikat (ciąg znaków), a także kod błędu (wartość całkowita)

Wyjątki i ich obsługa (3)

Wyjątki generowane przez program powinny być obsługiwane powodując, jeśli to możliwe,

wznowienie wykonywania programu, ale też jego zakończenie

Można powiedzieć, że generowane wyjątki

powinny być przechwytywane przez fragmenty kodu zajmujące się obsługą błędów — w tym

celu używa się instrukcji

try...catch

której przykładowe zastosowanie zawiera

poniższy skrypt.

Wyjątki i ich obsługa (4)

<?php

try

{

throw new Exception () ;

}

catch (Exception $e)

{

echo ”Został wygenerowany wyjątek<br>” ;

}

?>

Wyjątki i ich obsługa (5)

Klasa Exception zawiera kilka metod, które mogą być przydatne do obsługi wyjątków — przykład wykorzystania tych metod pokazany jest poniżej

<?php

try

{

throw new Exception

(”Podano błędne parametry”, 743) ;

}

Wyjątki i ich obsługa (6) catch (Exception $e)

{

echo ”Został wygenerowany wyjątek<br>” ; echo ”Treść komunikatu = ” ;

echo $e -> getMessage() . ”<br>” ; echo ”Kod błędu = ” . $e -> getCode() .

”<br>” ;

echo ”Nazwa pliku = ” . $e -> getFile() . ”

<br>” ;

echo ”Numer linii = ” . $e -> getLine() . ”

<br>” ;

}

?>

Wyjątki i ich obsługa (7)

<?php

try

{

throw new Exception () ;

}

catch (Exception $e)

{

echo ”Został wygenerowany wyjątek<br>” ;

}

?>