PHP 상속: extends, parent::, 오버라이딩

PHP에서 클래스는 extends로 다른 클래스를 상속합니다. class Dog extends Animal은 Dog에 Animal의 모든 public과 protected 속성과 메서드를 줍니다. 자식은 새 메서드를 추가하고, 같은 이름의 메서드를 선언해 상속받은 메서드를 오버라이드하며, parent::method()로 원래 것을 호출할 수 있습니다.

<?php
class Animal
{
    public function __construct(protected string $name) {}

    public function speak(): string
    {
        return "{$this->name} makes a sound";
    }

    public function name(): string
    {
        return $this->name;
    }
}

class Dog extends Animal
{
    public function speak(): string
    {
        return "{$this->name} barks";
    }

    public function fetch(): string
    {
        return "{$this->name} brings the ball back";
    }
}

$generic = new Animal('Some animal');
$rex = new Dog('Rex');

echo $generic->speak(), "\n";
echo $rex->speak(), "\n";     // overridden
echo $rex->name(), "\n";      // inherited
echo $rex->fetch(), "\n";     // added

Dog에는 생성자가 없으므로 Animal의 것을 쓰며, 그래서 new Dog('Rex')가 동작합니다. 자식 클래스는 부모를 하나만 상속할 수 있습니다. PHP에는 클래스의 다중 상속이 없습니다.

parent::로 부모 메서드 호출하기

오버라이딩은 부모의 메서드를 완전히 대체합니다. 대체하는 대신 확장하려면 자식에서 parent::method()를 호출하고 그 결과 위에 쌓으세요.

<?php
class Report
{
    public function header(): string
    {
        return "Sales report";
    }

    public function lines(): array
    {
        return ['Q1: 120', 'Q2: 98'];
    }
}

class DetailedReport extends Report
{
    public function header(): string
    {
        return parent::header() . " (detailed)";
    }

    public function lines(): array
    {
        $lines = parent::lines();
        $lines[] = 'Total: 218';
        return $lines;
    }
}

$r = new DetailedReport();
echo $r->header(), "\n";
echo implode("\n", $r->lines()), "\n";

생성자도 parent::__construct(...)로 똑같이 동작하며, 빠뜨렸을 때 일어나는 일을 포함해 생성자 페이지에서 다룹니다.

자식 클래스에서 protected와 private

protected 멤버는 바깥 코드에는 숨겨지지만 가족의 모든 클래스에는 보입니다. private 멤버는 선언한 클래스에서만 보이므로 자식 클래스는 전혀 볼 수 없습니다.

<?php
class BankAccount
{
    protected float $balance = 100;
    private string $pin = '1234';

    public function hasPin(): bool
    {
        return $this->pin !== '';
    }
}

class SavingsAccount extends BankAccount
{
    public function addInterest(float $rate): void
    {
        $this->balance *= 1 + $rate;   // protected: allowed
    }

    public function balance(): float
    {
        return $this->balance;
    }

    public function pinKnown(): bool
    {
        return isset($this->pin);      // private in the parent: not visible here
    }
}

$s = new SavingsAccount();
$s->addInterest(0.05);
echo $s->balance(), "\n";
var_dump($s->pinKnown(), $s->hasPin());

자식은 부모의 private $pin에 접근할 수 없으므로 자식에서 isset($this->pin)은 거짓이고, 부모 자신의 메서드 hasPin()은 여전히 그것을 읽습니다. 하위 클래스가 기반으로 삼아야 할 것에는 protected를, 자유롭게 바꿀 수 있게 남겨 두고 싶은 세부 사항에는 private을 쓰세요.

다형성과 instanceof

부모 타입에 맞춰 쓴 코드는 모든 자식과 동작합니다. 각 객체가 오버라이드한 메서드의 자기 버전을 실행하므로 반복문 하나로 모두 처리할 수 있습니다. instanceof는 객체가 어떤 클래스나 그 자식의 것인지 확인합니다.

<?php
class Shape
{
    public function area(): float
    {
        return 0;
    }
}

class Rectangle extends Shape
{
    public function __construct(private float $w, private float $h) {}

    public function area(): float
    {
        return $this->w * $this->h;
    }
}

class Circle extends Shape
{
    public function __construct(private float $r) {}

    public function area(): float
    {
        return M_PI * $this->r ** 2;
    }
}

function totalArea(Shape ...$shapes): float
{
    return array_sum(array_map(fn (Shape $s) => $s->area(), $shapes));
}

$shapes = [new Rectangle(3, 4), new Circle(1), new Rectangle(2, 2)];
printf("Total area: %.2f\n", totalArea(...$shapes));

foreach ($shapes as $s) {
    echo get_class($s), ': ', $s instanceof Shape ? 'is a Shape' : 'not a Shape';
    echo $s instanceof Circle ? ', is a Circle' : '', "\n";
}
echo get_parent_class(new Circle(2)), "\n";

부모를 단독으로 쓰면 안 된다면(넓이가 0인 그냥 Shape는 별 의미가 없습니다) 추상 클래스로 만들고 area()를 abstract로 선언하세요.

오버라이딩 규칙: 시그니처는 호환되어야 한다

오버라이드하는 메서드는 부모가 받던 것을 최소한 받아야 하고, 부모를 호출하던 쪽이 쓸 수 있는 것을 반환해야 합니다. 선택적 매개변수를 추가하거나, 매개변수 타입을 넓히거나, 반환 타입을 좁힐 수는 있습니다. 필수 매개변수를 추가하거나 public 메서드를 private으로 만들 수는 없습니다.

<?php
class Exporter
{
    public function export(array $rows): string
    {
        return implode(';', array_map(fn ($r) => implode(',', $r), $rows));
    }
}

class CsvExporter extends Exporter
{
    // Adds an optional parameter: compatible
    public function export(array $rows, string $sep = ','): string
    {
        return implode("\n", array_map(fn ($r) => implode($sep, $r), $rows));
    }
}

$rows = [['id', 'name'], [1, 'Ada'], [2, 'Linus']];
echo (new Exporter())->export($rows), "\n\n";
echo (new CsvExporter())->export($rows), "\n\n";
echo (new CsvExporter())->export($rows, "\t"), "\n";

string $sep = ','를 필수인 string $sep로 바꾸면 PHP는 치명적 에러("Declaration of CsvExporter::export(array $rows, string$sep): string must be compatible with Exporter::export(array $rows): string")와 함께 클래스 컴파일을 거부합니다.

final 클래스와 메서드

final은 그 지점에서 상속을 멈춥니다. final 메서드는 오버라이드할 수 없고, final class는 상속할 수 없습니다. 둘 다 파일을 컴파일할 때 검사되므로 스크립트가 아예 시작되지 않습니다.

<?php
class Payment
{
    final public function charge(int $cents): string
    {
        return "charged $cents";
    }
}

class FreePayment extends Payment
{
    public function charge(int $cents): string
    {
        return 'free';
    }
}

PHP Fatal error:  Cannot override final method Payment::charge() in /home/index.php on line 12

final 클래스라면 메시지는 Class B cannot extend final class A입니다. 무엇보다 먼저 권한을 확인하는 메서드처럼, 부모가 메서드가 정확히 한 가지 방식으로 동작한다고 기대할 때 final로 표시하세요.

private 메서드 함정

private 메서드는 상속되지 않으므로 같은 이름의 자식 메서드가 그것을 오버라이드하지 않습니다. 부모의 코드는 계속 자신의 private 버전을 호출하며, 자식의 메서드가 실행되리라 기대한 사람들은 놀랍니다.

<?php
class Greeter
{
    public function greet(): string
    {
        return $this->word() . ', world';
    }

    private function word(): string
    {
        return 'Hello';
    }
}

class FrenchGreeter extends Greeter
{
    public function word(): string
    {
        return 'Bonjour';
    }
}

echo (new FrenchGreeter())->greet(), "\n";
echo (new FrenchGreeter())->word(), "\n";

greet()은 여전히 Hello를 출력합니다. 부모의 $this->word()는 부모의 private 메서드로 연결됩니다. Greeter의 private을 protected로 바꾸고 다시 실행해 보세요. 이제 자식의 메서드가 진짜 오버라이드가 되고 greet()이 Bonjour라고 말합니다.