PHP 抽象類與接口實戰教學：從 Shape 到多態設計

深入理解 PHP 抽象類與接口：以幾何圖形體系為例

抽象類與接口是面向對象設計中實現「契約式編程」與「多態」的核心機制。本文通過完整的幾何圖形層級結構，演示抽象類、抽象方法、實體類、接口的定義與協作，並展示運行結果。

核心概念速覽

• 抽象方法：只有聲明無實現（以分號結尾），強制子類覆寫。
• 抽象類：包含至少一個抽象方法的類，不可實例化，作為子類模板。
• 接口：全抽象方法的類，使用 interface/implements，支持多實現。
• 多態：父類類型變量引用子類對象，調用覆寫方法實現不同行為。

完整代碼實現

<?php
// 抽象根類
abstract class Shape {
    abstract function getArea(); // 抽象方法：計算面積
}

// 抽象子類：多邊形
abstract class Polygon extends Shape {
    abstract function getNumberOfSides(); // 抽象方法：邊數
}

// 實體類：三角形
class Triangle extends Polygon {
    public $base;
    public $height;
    public function getArea() {
        return ($this->base * $this->height) / 2;
    }
    public function getNumberOfSides() {
        return 3;
    }
}

// 實體類：矩形
class Rectangle extends Polygon {
    public $width;
    public $height;
    public function getArea() {
        return $this->width * $this->height;
    }
    public function getNumberOfSides() {
        return 4;
    }
}

// 實體類：圓形（直接繼承 Shape，非多邊形）
class Circle extends Shape {
    public $radius;
    public function getArea() {
        return pi() * $this->radius * $this->radius;
    }
}

// 普通類：顏色（無關繼承體系）
class Color {
    public $name;
}

// 構建對象集合
$myCollection = array();

$r = new Rectangle; $r->width = 5; $r->height = 7; $myCollection[] = $r;
$t = new Triangle; $t->base = 4; $t->height = 5; $myCollection[] = $t;
$c = new Circle; $c->radius = 3; $myCollection[] = $c;
$col = new Color; $col->name = "blue"; $myCollection[] = $col;

// 多態遍歷
foreach ($myCollection as $s) {
    if ($s instanceof Shape)    print("Area: " . $s->getArea() . "<br>\n");
    if ($s instanceof Polygon)  print("Sides: " . $s->getNumberOfSides() . "<br>\n");
    if ($s instanceof Color)    print("Color: " . $s->name . "<br>\n");
    print("<br>\n");
}
?>

運行結果

Area: 35
Sides: 4

Area: 10
Sides: 3

Area: 28.274333882308

Color: blue

設計要點解析

1. 抽象根類 Shape 定義通用契約 getArea()，不關心具體實現。
2. 中間抽象類 Polygon 擴展契約，增加 getNumberOfSides()，語義更精確。
3. 實體類 必須實現所有繼承的抽象方法，否則仍為抽象類。
4. Circle 直接繼承 Shape，不強迫實現無意義的 getNumberOfSides()，體現「接口隔離原則」。
5. instanceof 判斷類型，安全調用特定方法，實現運行時多態。

抽象類 vs 接口：如何選擇？

本例中 Shape 作為抽象類更合適，因它代表核心領域概念；若為 Drawable、Serializable 等行為特徵，則用接口。

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