PHP中如何声明元素为指定类型的对象数组

PHP 语法层面原生不支持 类名[] 格式的类型化数组声明，你写的?X[]不属于PHP合法的类型标识，因此代码无法正常运行。要实现数组元素强制为X类实例的需求，有两种常用的可靠方案：

方案1：封装类型安全的集合类（运行时强校验，最稳妥） #

自定义专门存放X实例的集合类，在所有元素写入的入口做类型校验，同时实现迭代、数组访问等常用接口，使用体验和普通数组几乎一致，能在运行时100%保证元素类型符合要求。
示例代码：

<?php
class X {}

class XCollection implements \IteratorAggregate, \Countable, \ArrayAccess
{
    /**
     * 内部持有的普通数组，仅存X类实例
     * @var X[]
     */
    private array $items = [];

    /**
     * 单个添加元素
     */
    public function add(X $item): void
    {
        $this->items[] = $item;
    }

    /**
     * 批量替换集合内元素
     * @param X[] $items
     */
    public function setItems(array $items): void
    {
        foreach ($items as $item) {
            if (!$item instanceof X) {
                throw new \InvalidArgumentException('该集合仅允许存放X类型的对象');
            }
        }
        $this->items = $items;
    }

    // 实现迭代接口，支持直接foreach遍历集合
    public function getIterator(): \ArrayIterator
    {
        return new \ArrayIterator($this->items);
    }

    // 实现计数接口，支持count()直接获取元素数量
    public function count(): int
    {
        return count($this->items);
    }

    // 实现数组访问接口，支持$collection[$key]形式的读写
    public function offsetExists($offset): bool
    {
        return isset($this->items[$offset]);
    }

    public function offsetGet($offset): ?X
    {
        return $this->items[$offset] ?? null;
    }

    public function offsetSet($offset, $value): void
    {
        if (!$value instanceof X) {
            throw new \InvalidArgumentException('该集合仅允许存放X类型的对象');
        }
        $offset === null ? $this->items[] = $value : $this->items[$offset] = $value;
    }

    public function offsetUnset($offset): void
    {
        unset($this->items[$offset]);
    }
}

// Y类中直接声明属性为XCollection类型即可
class Y {
    private ?XCollection $items = null;

    public function setItems(?XCollection $items): void
    {
        $this->items = $items;
    }

    public function getItems(): ?XCollection
    {
        return $this->items;
    }
}

方案2：数组+注解+静态分析（零运行时开销，适合有工程化规范的项目） #

如果项目中已经接入PHPStan、Psalm这类静态分析工具，可以直接将属性声明为普通array类型，通过PHPDoc注解标注数组元素类型，静态分析工具会在代码检查阶段拦截不符合类型要求的赋值。如果需要运行时兜底，可以在所有对外赋值的入口加一层遍历校验。
示例代码：

<?php
class X {}

class Y {
    /**
     * @var X[]|null
     */
    private ?array $items = null;

    /**
     * @param X[]|null $items
     */
    public function setItems(?array $items): void
    {
        // 需要运行时兜底就打开下面的注释
        // foreach ($items ?? [] as $item) {
        //     if (!$item instanceof X) {
        //         throw new \InvalidArgumentException('items数组仅允许存放X类型的对象');
        //     }
        // }
        $this->items = $items;
    }

    /**
     * @return X[]|null
     */
    public function getItems(): ?array
    {
        return $this->items;
    }
}

注：截至PHP 8.3版本，官方仍未提供原生类型化数组语法，所有类型约束都需要通过上述两种方式实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ahmed Rafie