OOP之里氏代換原則
里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則之一。
里氏代換原則中說,任何基類可以出現(xiàn)的地方,子類一定可以出現(xiàn)。 LSP是繼承復(fù)用的基石,只有當(dāng)衍生類可以替換掉基類,軟件單位的功能不受到影響時,基類才能真正被復(fù)用,而衍生類也能夠在基類的基礎(chǔ)上增加新的行為。
里氏代換原則是對“開-閉”原則的補(bǔ)充。實(shí)現(xiàn)“開-閉”原則的關(guān)鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關(guān)系就是抽象化的具體實(shí)現(xiàn),所以里氏代換原則是對實(shí)現(xiàn)抽象化的具體步驟的規(guī)范。
一般而言,違反里氏代換原則的,也違背“開-閉”原則,反過來不一定成立。
LSP講的是基類和子類的關(guān)系。只有當(dāng)這種關(guān)系存在時,里氏代換關(guān)系才存在。如果兩個具體的類A,B之間的關(guān)系違反了LSP的設(shè)計(jì),(假設(shè)是從B到A的繼承關(guān)系)那么根據(jù)具體的情況可以在下面的兩種重構(gòu)方案中選擇一種。
-----創(chuàng)建一個新的抽象類C,作為兩個具體類的超類,將A,B的共同行為移動到C中來解決問題。
-----從B到A的繼承關(guān)系改為委派關(guān)系。
為了說明,我們先用第一種方法來看一個例子,第二種辦法在另外一個原則中說明。我們就看那個著名的長方形和正方形的例子。對于長方形的類,如果它的長寬相等,那么它就是一個正方形,因此,長方形類的對象中有一些正方形的對象。對于一個正方形的類,它的方法有個setSide和getSide,它不是長方形的子類,和長方形也不會符合LSP。
eg:
長方形類:
public class Rectangle{
...
setWidth(int width){
this.width=width;
}
setHeight(int height){
this.height=height
}
}
正方形類:
public class Square{
...
setWidth(int width){
this.width=width;
this. height=width;
}
setHeight(int height){
this.setWidth(height);
}
}
例子中改變邊長的函數(shù):
public void resize(Rectangle r){
while(r.getHeight()<r.getWidth){
r.setHeight(r.getWidth+1);
}
}
那么,如果讓正方形當(dāng)做是長方形的子類,會出現(xiàn)什么情況呢?我們讓正方形從長方形繼承,然后在它的內(nèi)部設(shè)置width等于height,這樣,只要width或者height被賦值,那么width和height會被同時賦值,這樣就保證了正方形類中,width和height總是相等的.現(xiàn)在我們假設(shè)有個客戶類,其中有個方法,規(guī)則是這樣的,測試傳入的長方形的寬度是否大于高度,如果滿足就停止下來,否則就增加寬度的值?,F(xiàn)在我們來看,如果傳入的是基類長方形,這個運(yùn)行的很好。根據(jù)LSP,我們把基類替換成它的子類,結(jié)果應(yīng)該也是一樣的,但是因?yàn)檎叫晤惖?span lang=EN-US>width和height會同時賦值,這個方法沒有結(jié)束的時候,條件總是不滿足,也就是說,替換成子類后,程序的行為發(fā)生了變化,它不滿足LSP。
那么我們用第一種方案進(jìn)行重構(gòu),我們構(gòu)造一個抽象的四邊形類,把長方形和正方形共同的行為放到這個四邊形類里面,讓長方形和正方形都是它的子類,問題就OK了。對于長方形和正方形,取width和height是它們共同的行為,但是給width和height賦值,兩者行為不同,因此,這個抽象的四邊形的類只有取值方法,沒有賦值方法。上面的例子中那個方法只會適用于不同的子類,LSP也就不會被破壞。
在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候,我們盡量從抽象類繼承,而不是從具體類繼承。如果從繼承等級樹來看,所有葉子節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是具體類,而所有的樹枝節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是抽象類或者接口。當(dāng)然這個只是一個一般性的指導(dǎo)原則,使用的時候還要具體情況具體分析。
posted on 2008-12-16 14:24 肥仔 閱讀(675) 評論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類: OOP

