怎样用 PHP 来实现枚举？

自 PHP 8.1 发布以来，PHP 原生提供了枚举的支持，现下文中的方法已不再被推荐，建议参考使用官方的枚举方案。

枚举

在数学和计算机科学理论中，一个集的枚举是列出某些有穷序列集的所有成员的程序，或者是一种特定类型对象的计数。这两种类型经常（但不总是）重叠。
枚举是一个被命名的整型常数的集合，枚举在日常生活中很常见，例如表示星期的SUNDAY、MONDAY、TUESDAY、WEDNESDAY、THURSDAY、FRIDAY、SATURDAY就是一个枚举。—— 维基百科

在上一篇文章中，我谈到了 PHP 中的类型约束，这次我们来谈实际应用。

业务场景

在实际开发过程中我们非常容易接触到枚举类型，但是又因为 PHP 原生对枚举的支持不是太好，所以很多时候开发人员并没有重视枚举的使用，而是使用全局常量或者类常量代替，而这两个数据原则上还是 字符串 并不能用来做类型判断。

业务🌰

订单状态待支付/待发货/待收货/待评价
会员状态激活/未激活
....

等等，很多时候我们都会用简单的 1/2/3/4 或者0/1 这样的方式去代表，然后在文档或者注释中规定这些东西。

更高级一点儿的就是定义成常量，然后方便统一存取，但是常量的值还是是字符串，无法进行类型判断。

这里就要看一下 PHP 对枚举的支持，虽然 PHP 对枚举没有完美的支持，但是在 SPL 中还是有一个基础的枚举类

SPL 枚举

SplEnum extends SplType {
/ Constants /
const NULL __default = NULL ;
/ 方法 /
public getConstList ([ bool $include_default = FALSE ] ) : array
/ 继承的方法 /
SplType::__construct ( [mixed $initial_value [, bool $strict ]] )
}

但是！这个需要额外的安装 PECL 用 PECL 安装 Spl_Types，无意间增加了使用成本，那有没有其他解决方案？答案是肯定的。

直接手写一个。

开始准备

首先定一个枚举

class Enum
{
    // 默认值
    const __default = self::WAIT_PAYMENT;
    // 待付款
    const WAIT_PAYMENT = 0;
    // 待发货
    const WAIT_SHIP = 1;
    // 待收货
    const WAIT_RECEIPT = 2;
    // 待评价
    const WAIT_COMMENT = 3;
}

这样似乎就完成了，我们直接使用 Enum::WAIT_PAYMENT 就可以拿到里面的值了，但是传参的地方我们并没法校验他。

function setStatus(Enum $status){
    // TODO
}
setStatus(Enum::WAIT_PAYMENT);
// Error 显然这是不行的 因为上面常量的值时一个 int 并不是 Enum 类型。

这里我们就需要用到 PHP 面向对象中的一个魔术方法 __toString()

public __toString ( void ) : string

__toString() 方法用于一个类被当成字符串时应怎样回应。例如 echo $obj; 应该显示些什么。此方法必须返回一个字符串，否则将发出一条 E_RECOVERABLE_ERROR 级别的致命错误。

现在我们来完善一下这个方法。

class OrderStatus extends Enum
{
    // 默认值
    const __default = self::WAIT_PAYMENT;
    // 待付款
    const WAIT_PAYMENT = 0;
    // 待发货
    const WAIT_SHIP = 1;
    // 待收货
    const WAIT_RECEIPT = 2;
    // 待评价
    const WAIT_COMMENT = 3;

    public function __toString()
    {
        return '233';
    }
}
// object
echo gettype($orderStatus) . PHP_EOL;
// boolean true
var_dump($orderStatus instanceof Enum);
// 233
echo $orderStatus;

初具模型

这里似乎实现了一部分，那我们应该怎么样让他做的更好？再来改造一下。

class OrderStatus extends Enum
{
    // 默认值
    const __default = self::WAIT_PAYMENT;
    // 待付款
    const WAIT_PAYMENT = 0;
    // 待发货
    const WAIT_SHIP = 1;
    // 待收货
    const WAIT_RECEIPT = 2;
    // 待评价
    const WAIT_COMMENT = 3;
    /**
     * @var string
     */
    protected $value;

    public function __construct($value = null)
    {
        $this->value = is_null($value) ? self::__default : $value;
    }

    public function __toString()
    {
        return (string)$this->value;
    }
}

// 1️⃣
$orderStatus = new OrderStatus(OrderStatus::WAIT_SHIP);

// object
echo gettype($orderStatus) . PHP_EOL;
// boolean true
var_dump($orderStatus instanceof Enum);
// 1
echo $orderStatus . PHP_EOL;
// 2️⃣
$orderStatus = new OrderStatus();
// object
echo gettype($orderStatus) . PHP_EOL;
// boolean true
var_dump($orderStatus instanceof Enum);
// 0
echo $orderStatus;
// 3️⃣
$orderStatus = new OrderStatus('意外的参数');
// object
echo gettype($orderStatus) . PHP_EOL;
// boolean true
var_dump($orderStatus instanceof Enum);
// 意外的参数
echo $orderStatus;

在这一次，我们加入了 构造函数 并且允许他传入一个可选的值，然后来作为 __toString 方法的输出值，这次看起来不错，功能都已经实现了，如果传入的参数否和我们的预期的话。但是万一不符合呢？看看，第 3️⃣ 个那里，就已经成了意外了，哪还有没有办法补救？答案当然是 有的 ，在这里我们会用到 PHP 另一个好东西反射类，当然这个不是 PHP 特有的，其他语言也有。
当然，除了反射，我们还会用到另外一个东西 方法重载 里面的 __callStatic 方法。

更进一步

public static __callStatic ( string $name , array $arguments ) : mixed

在静态上下文中调用一个不可访问方法时，__callStatic() 会被调用。
$name 参数是要调用的方法名称。$arguments 参数是一个枚举数组，包含着要传递给方法 $name 的参数。

继续改造。

class Enum
{
    const __default = null;
    /**
     * @var string
     */
    protected static $value;

    // 注意这里 将构造函数的 修饰符改成了 受保护的 即 外部无法直接 new
    protected function __construct($value = null)
    {
        // 很常规
        self::$value = is_null($value) ? static::__default : $value;
    }

    /**
     * @param $name
     * @param $arguments
     * @return mixed
     * @throws ReflectionException
     */
    public static function __callStatic($name, $arguments)
    {
        // 实例化一个反射类 static::class 表示调用者
        $reflectionClass = new ReflectionClass(static::class);
        // 这里我们要有一个约定， 就是类常量成员的名字必须的大写。
        // 这里就是取出来调用的静态方法名对应的常量值 虽然这里有个 getValue 方法
        // 但是因为其返回值不可靠 我们就依赖于他原本的隐式的 __toString 方法来帮我们输出字符串即可。
        $constant = $reflectionClass->getConstant(strtoupper($name));
        // 获取调用者的 构造方法
        $construct = $reflectionClass->getConstructor();
        // 设置成可访问 因为我们把修饰符设置成了受保护的 这里需要访问到，所以就需要设置成可访问的。
        $construct->setAccessible(true);
        // 因为现在类已经是可以访问的了所以我们直接实例化即可，实例化之后 PHP 会自动调用 __toString 方法 使得返回预期的值。
        $static = new static($constant);
        return $static;
    }

    public function __toString()
    {
        return (string)self::$value;
    }

}

class OrderStatus extends Enum
{
    // 默认值
    const __default = self::WAIT_PAYMENT;
    // 待付款
    const WAIT_PAYMENT = 0;
    // 待发货
    const WAIT_SHIP = 1;
    // 待收货
    const WAIT_RECEIPT = 2;
    // 待评价
    const WAIT_COMMENT = 3;

}

$WAIT_SHIP = OrderStatus::WAIT_SHIP();
var_dump($WAIT_SHIP . '');
var_dump($WAIT_SHIP instanceof Enum);

到这里一个简单的枚举类就完成了。

完结

那如果我们还有其他需求、比如判断一个值是不是在枚举范围内？获取所有的枚举值？获取所有的枚举键，判断枚举键是否有效？自动格式化「因为 __toString 方法只允许返回字符串，但是有的时候我们强制需要整形、bool 等类型」

class Enum
{
    const __default = null;
    /**
     * @var string
     */
    protected static $value;
    /**
     * @var ReflectionClass
     */
    protected static $reflectionClass;

    // 注意这里 将构造函数的 修饰符改成了 受保护的 即 外部无法直接 new
    protected function __construct($value = null)
    {
        // 很常规
        self::$value = is_null($value) ? static::__default : $value;
    }

    /**
     * @param $name
     * @param $arguments
     * @return mixed
     */
    public static function __callStatic($name, $arguments)
    {
        // 实例化一个反射类 static::class 表示调用者
        $reflectionClass = self::getReflectionClass();
        // 这里我们要有一个约定， 就是类常量成员的名字必须的大写。
        // 这里就是取出来调用的静态方法名对应的常量值 虽然这里有个 getValue 方法
        // 但是因为其返回值不可靠 我们就依赖于他原本的隐式的 __toString 方法来帮我们输出字符串即可。
        $constant = $reflectionClass->getConstant(strtoupper($name));
        // 获取调用者的 构造方法
        $construct = $reflectionClass->getConstructor();
        // 设置成可访问 因为我们把修饰符设置成了受保护的 这里需要访问到，所以就需要设置成可访问的。
        $construct->setAccessible(true);
        // 因为现在类已经是可以访问的了所以我们直接实例化即可，实例化之后 PHP 会自动调用 __toString 方法 使得返回预期的值。
        $static = new static($constant);
        return $static;
    }

    /**
     * 实例化一个反射类
     * @return ReflectionClass
     * @throws ReflectionException
     */
    protected static function getReflectionClass()
    {
        if (!self::$reflectionClass instanceof ReflectionClass) {
            self::$reflectionClass = new ReflectionClass(static::class);
        }
        return self::$reflectionClass;
    }

    /**
     * @return string
     */
    public function __toString()
    {
        return (string)self::$value;
    }

    /**
     * 判断一个值是否有效 即是否为枚举成员的值
     * @param $val
     * @return bool
     * @throws ReflectionException
     */
    public static function isValid($val)
    {
        return in_array($val, self::toArray());
    }

    /**
     * 转换枚举成员为键值对输出
     * @return array
     * @throws ReflectionException
     */
    public static function toArray()
    {
        return self::getEnumMembers();
    }

    /**
     * 获取枚举的常量成员数组
     * @return array
     * @throws ReflectionException
     */
    public static function getEnumMembers()
    {
        return self::getReflectionClass()
            ->getConstants();
    }

    /**
     * 获取枚举成员值数组
     * @return array
     * @throws ReflectionException
     */
    public static function values()
    {
        return array_values(self::toArray());
    }

    /**
     * 获取枚举成员键数组
     * @return array
     * @throws ReflectionException
     */
    public static function keys()
    {
        return array_keys(self::getEnumMembers());
    }

    /**
     * 判断 Key 是否有效 即存在
     * @param $key
     * @return bool
     * @throws ReflectionException
     */
    public static function isKey($key)
    {
        return in_array($key, array_keys(self::getEnumMembers()));
    }

    /**
     * 根据 Key 去获取枚举成员值
     * @param $key
     * @return static
     */
    public static function getKey($key)
    {
        return self::$key();
    }

    /**
     * 格式枚举结果类型
     * @param null|bool|int $type 当此处的值时什么类时 格式化输出的即为此类型
     * @return bool|int|string|null
     */
    public function format($type = null)
    {
        switch (true) {
            // 当为纯数字 或者类型处传入的为 int 值时 转为 int
            case ctype_digit(self::$value) || is_int($type):
                return (int)self::$value;
                break;
            // 当 type 传入 true 时 返回 bool 类型
            case $type === true:
                return (bool)filter_var(self::$value, FILTER_VALIDATE_BOOLEAN);
                break;
            default:
                return self::$value;
                break;
        }
    }

}

class OrderStatus extends Enum
{
    // 默认值
    const __default = self::WAIT_PAYMENT;
    // 待付款
    const WAIT_PAYMENT = 0;
    // 待发货
    const WAIT_SHIP = 1;
    // 待收货
    const WAIT_RECEIPT = 2;
    // 待评价
    const WAIT_COMMENT = 3;

}

$WAIT_SHIP = OrderStatus::WAIT_SHIP();
// 直接输出是字符串
echo $WAIT_SHIP;
// 判断类型是否存在
var_dump($WAIT_SHIP instanceof OrderStatus);
// 格式化输出一下 是要 字符串 、还是 bool 还是整形
// 自动
var_dump($WAIT_SHIP->format());
// 整形
var_dump($WAIT_SHIP->format(1));
// bool
var_dump($WAIT_SHIP->format(true));
// 判断这个值是否有效的枚举值
var_dump(OrderStatus::isValid(2));
// 判断这个值是否有效的枚举值
var_dump(OrderStatus::isValid(8));
// 获取所有枚举成员的 Key
var_dump(OrderStatus::keys());
// 获取所有枚举成员的值
var_dump(OrderStatus::values());
// 获取枚举成员的键值对
var_dump(OrderStatus::toArray());
// 判断枚举 Key 是否有效
var_dump(OrderStatus::isKey('WAIT_PAYMENT'));
// 判断枚举 Key 是否有效
var_dump(OrderStatus::isKey('WAIT_PAYMENT_TMP'));
// 根据 Key 取去 值 注意 这里取出来的已经不带有类型了
// 更加建议直接使用 取类常量的方式去取 或者在高版本的 直接使用类常量修饰符 
// 将类常量不可见最佳，但是需要额外处理了
var_dump(OrderStatus::getKey('WAIT_PAYMENT')
    ->format(1));

截至目前一个完整的枚举就完成了~

以下内容，编辑于 2019-10-21

本文只是一个实现的思路，如果生产需要使用，建议使用更加成熟的方案，推荐如下。

怎样用 PHP 来实现枚举？

枚举

业务场景

业务🌰

SPL 枚举

开始准备

public __toString ( void ) : string

初具模型

更进一步

public static __callStatic ( string $name , array $arguments ) : mixed

完结

唯一丶

引用和评论

Laravel 多态关联的模型本地化套用

一个用JavaScript生成思维导图(mindmap)的github repo

从零开始 Elasticsearh Docker 单机集群

如何使用Visual Studio Code调试PHP CLI应用和Web应用

深度剖析 Swoole6 PHP 多线程实现原理

浅谈Fiori Design Guidelines

什么是api?有什么用？具体怎么运用api?看完这篇文章你就理解了