你有沒有遇到過這樣的問題：

“為什么子類方法可以返回 Cat，而父類只寫了返回 Animal？”
“為什么參數反而能從 CatFood 變成更寬泛的 Food？”

這些看似“違反直覺”的設計，其實背后有一個優雅的編程概念：協變與逆變。

別被名字嚇到！今天我們不用術語堆砌，而是用一個“動物收容所”的故事，把這兩個概念講得清清楚楚，并明確說明它們在不同 PHP 版本中的支持情況。

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🏡 故事開始：開一家動物收容所

假設你開了一個“動物收容所”，專門幫助流浪貓狗找主人。

你定義了一個基本的規則：

abstract class Animal {protected string $name;public function __construct(string $name) {$this->name = $name;}abstract public function speak();
}class Cat extends Animal {public function speak() {echo $this->name . " 喵喵叫";}
}class Dog extends Animal {public function speak() {echo $this->name . " 汪汪叫";}
}

一切都很正常。現在，你想讓收容所支持“領養”功能。

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🌱 第一幕：協變（Covariance）——返回值可以“更具體”

你設計了一個接口：

interface AnimalShelter {public function adopt(string $name): Animal;
}

意思是：任何收容所，都能領養一只“動物” 。

但具體實現時：

class CatShelter implements AnimalShelter {public function adopt(string $name): Cat {return new Cat($name);}
}class DogShelter implements AnimalShelter {public function adopt(string $name): Dog {return new Dog($name);}
}

注意！父接口說“返回 Animal”，子類卻返回了更具體的 Cat 或 Dog。

?這合法嗎？
? 合法！這就是“協變” 。

? 協變的核心思想：

返回值可以變得更“具體” 。

就像你說：“我要領養一只動物。”
收容所說：“給你一只貓。”
👉 沒問題！貓當然是動物。

🔍 技術上：Cat 是 Animal 的子類，所以更“窄”、更“具體”，返回它是安全的。

這是 協變（Covariance） ：
協 = 協同，方向一致 —— 類型從“動物”變成“貓”，越來越具體，方向一致。

注意：完整的協變支持是從 PHP 7.4 開始的。

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🍽? 第二幕：逆變（Contravariance）——參數可以“更寬泛”

接下來，你給動物加個“吃飯”功能。

class Food {}
class AnimalFood extends Food {}abstract class Animal {public function eat(AnimalFood $food) {echo $this->name . " 吃 " . get_class($food);}
}

所有動物都吃“動物糧”（AnimalFood）。

但狗比較不挑食，它說：“我連普通食物都能吃！”

于是你重寫狗的方法：

class Dog extends Animal {public function eat(Food $food) {  // 參數變寬了！echo $this->name . " 吃 " . get_class($food);}
}

父類要求傳 AnimalFood，子類卻接受更寬泛的 Food！

?這合法嗎？
? 也合法！這就是“逆變” 。

? 逆變的核心思想：

參數可以變得更“寬泛” 。

就像你去吃飯，菜單寫“本店只接受現金”。
但店長說：“其實刷卡、支付寶我們也收。”
👉 更包容了，沒問題！

🔍 技術上：Food 是 AnimalFood 的父類，范圍更廣。狗能吃的東西更多，說明它更“包容”，不會破壞原有規則。

這是 逆變（Contravariance） ：
逆 = 相反 —— 繼承是“子類 → 父類”，但參數類型卻從“子類”變回“父類”，方向相反。

注意：部分逆變支持是從 PHP 7.2 開始的，但完整的逆變支持也是從 PHP 7.4 開始的。

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🧩 第三幕：屬性的“讀寫困境”

以前，PHP 的屬性是“死板”的：

class Parent {public Animal $pet;
}class Child extends Parent {public Dog $pet; // ? 不行！類型不能變
}

因為屬性既要“讀”又要“寫”：

• “讀”希望返回更具體的類型（協變）
• “寫”希望接受更寬泛的類型（逆變）

兩者沖突，所以只能“不變”。

但從 PHP 8.4 開始，我們可以定義“只讀”或“只寫”屬性！

interface PetOwner {public Animal $pet { get; } // 只讀
}class DogOwner implements PetOwner {public Dog $pet; // ? 可以！只讀 → 協變成立
}

因為只允許“讀”，所以返回更具體的 Dog 是安全的。

? 只讀 → 協變
? 只寫 → 逆變
? 可讀可寫 → 不變

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📝 總結：一張表看懂協變與逆變

場景	能不能變？	如何變？	生活例子	支持版本
返回值	? 協變	越來越具體（Animal → Cat）	“動物” → “貓”	PHP 7.4+
參數	? 逆變	越來越寬泛（AnimalFood → Food）	“只能吃動物糧” → “啥都能吃”	PHP 7.4+ （部分支持從 PHP 7.2 開始）
屬性（只讀）	? 協變	可以更具體	“寵物” → “狗”	PHP 8.4+
屬性（可讀可寫）	? 不變	類型不能變	既要讀又要寫，不能亂改	-

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💡 為什么要有協變和逆變？

為了讓代碼更靈活又安全。

• 協變讓你能返回更具體的對象，便于后續調用具體方法。
• 逆變讓你的子類更包容，適應更多輸入。
• 它們共同保證：子類不會破壞父類的契約。

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🎉 結語

協變與逆變，聽起來高深，其實很簡單：

• 協變：返回值 → 越來越“小”（具體）
• 逆變：參數 → 越來越“大”（寬泛）

記住這個口訣：

🔤 “出（返回）要具體，入（參數）要包容”

從 PHP 7.4 開始，這些特性讓你的面向對象編程更加優雅、類型更安全。

現在，你已經不是“聽不懂協變逆變”的人了，而是那個能講清楚的人！👏

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📌 適合讀者：PHP 初學者、中級開發者、想理解類型系統的你
📅 適用版本：PHP 7.4+（逆變從 7.2 開始部分支持，7.4 完整支持）