PHP 介面與抽象類別深度解析：契約導向設計與程式碼復用

介面與抽象類別是 PHP 物件導向設計的核心工具，雖有重疊但解決不同問題。本文透過電商商店場景深度對比，說明何時使用哪一種。

核心差異速查表

場景：電商商店系統

1. 介面：定義契約

<?php
// 契約：所有商店必須具備的能力
interface ShopInterface {
    public function buy(int $productId, int $quantity): Order;
    public function sell(int $productId, int $quantity): Receipt;
    public function view(int $productId): Product;
    public function getInventory(): array;
}

// 另一個契約：可計價
interface Pricable {
    public function getPrice(): float;
    public function setPrice(float $price): void;
}

// 多重實作：實體店同時實作商店介面與計價介面
class PhysicalStore implements ShopInterface, Pricable {
    private array $inventory = [];
    
    public function buy(int $productId, int $quantity): Order { /* ... */ }
    public function sell(int $productId, int $quantity): Receipt { /* ... */ }
    public function view(int $productId): Product { /* ... */ }
    public function getInventory(): array { return $this->inventory; }
    public function getPrice(): float { /* ... */ }
    public function setPrice(float $price): void { /* ... */ }
}
?>

2. 抽象類別：提供基礎實作

<?php
// 基礎商店：共用邏輯（連線、日誌、快取）
abstract class BaseShop {
    protected PDO $db;
    protected Logger $logger;
    protected Cache $cache;
    
    public function __construct(PDO $db, Logger $logger, Cache $cache) {
        $this->db = $db;
        $this->logger = $logger;
        $this->cache = $cache;
    }
    
    // 具體實作：所有子類共用
    protected function log(string $action, array $data): void {
        $this->logger->info($action, $data + ['shop' => static::class]);
    }
    
    protected function getCached(string $key, callable $fallback, int $ttl = 300): mixed {
        return $this->cache->remember($key, $fallback, $ttl);
    }
    
    // 模板方法：定義流程，子類實作細節
    public function buy(int $productId, int $quantity): Order {
        $this->validateStock($productId, $quantity);
        $order = $this->createOrder($productId, $quantity);
        $this->deductStock($productId, $quantity);
        $this->log('buy', ['product' => $productId, 'qty' => $quantity]);
        return $order;
    }
    
    // 抽象方法：強制子類實作
    abstract protected function validateStock(int $productId, int $quantity): void;
    abstract protected function createOrder(int $productId, int $quantity): Order;
    abstract protected function deductStock(int $productId, int $quantity): void;
}

// 子類只需實作業務細節
class OnlineShop extends BaseShop {
    protected function validateStock(int $productId, int $quantity): void {
        $stock = $this->getCached("stock:$productId", fn() => $this->fetchStock($productId));
        if ($stock < $quantity) throw new Exception('庫存不足');
    }
    
    protected function createOrder(int $productId, int $quantity): Order {
        return Order::create(['product_id' => $productId, 'quantity' => $quantity]);
    }
    
    protected function deductStock(int $productId, int $quantity): void {
        $this->db->exec("UPDATE products SET stock = stock - $quantity WHERE id = $productId");
        $this->cache->forget("stock:$productId");
    }
}
?>

3. 組合使用：介面 + 抽象類別

<?php
// 介面定義對外契約
interface ShopInterface { /* ... */ }

// 抽象類別提供基礎建設
abstract class BaseShop { /* ... */ }

// 具體實作
class OnlineShop extends BaseShop implements ShopInterface { /* ... */ }
class PhysicalStore extends BaseShop implements ShopInterface { /* ... */ }

// 依賴介面而非具體類別（依賴倒置原則）
class OrderService {
    public function __construct(
        private ShopInterface $shop  // 可注入任何實作
    ) {}
    
    public function processBuy(int $productId, int $qty): Order {
        return $this->shop->buy($productId, $qty);
    }
}
?>

決策流程圖

需要定義「必須做什麼」嗎？
  ├─ 是 → 使用 interface
  │        └─ 需要多重實作？ → interface (支援 implements A, B, C)
  │
  └─ 需要提供「共用怎麼做」嗎？
       ├─ 是 → 使用 abstract class
       │        ├─ 有建構子邏輯？ → abstract class
       │        ├─ 有 protected 共用方法？ → abstract class
       │        └─ 模板方法模式？ → abstract class
       │
       └─ 兩者都需要？ → interface + abstract class 組合

PHP 8.0+ 新特性

• 介面可定義 public const 常數
• 介面方法可有 default 實作（public function foo(): int { return 1; }）
• mixed 型別提示支援介面/抽象類別

常見反模式

介面定義「外部契約」，抽象類別提供「內部骨架」。善用兩者組合，配合依賴注入，能建立高內聚、低耦合、可測試的系統架構。