一些面向對象的設計法則(4)

2019-11-18 11:55:30

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　　法則4：Liskov替換法則（LSP）
　　
　　使用指向基類（超類）的引用的函數，必須能夠在不知道具體派生類（子類）對象類型的情況下使用它們。
　　
　　[ Function Thar Use Referennces To Base(Super) Classes Must Be Able To Use Objects
　　Of Derived(Sub) Classes Without Knowing It ]
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　Liskov替換法則
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　1.顯而易見，Liskov替換法則（LSP）是根據我所熟知的"多態"而得出的。
　　
　　2.例如：
　　
　　
　　
　　方法drawShape應該可與Sharp超類的任何子類一起工作（或者，若Sharp為java接口，則該方法可與任何實現了Sharp接口的類一起工作）
　　
　　但是當我們在實現子類時必須要謹慎對待，以確保我們不會無意中違反了LSP。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　3.若一個函數未能滿足LSP，那么可能是因為它顯式地引用了超類的一些或所有子類。這樣的函數也違反了OCP，因為當我們創建一個新的子類時，會不得不進行代碼的修改。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　LSP示例
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　1. 考慮下面Rectangle類：
　　
　　　一些面向對象的設計法則(4)（圖一）

　　
　　2.現在，Square類會如何呢？顯然，一個正方形是一個四邊形，因此Square類應該從Rectangle類派生而來，對否？讓我們看一看！
　　
　　3.觀察可得：
　　
　　a.正方形不需要將高和寬都作為屬性，但是總之它將繼續自Rectangle。因此，每一個Square對象會浪費一點內存，但這并不是一個主要問題。
　　
　　b.繼續而來的setWidth()和setHeight()方法對于Square而言并非真正地適合，因為一個正方形的高和寬是相同。因此我們將需要重寫setWidth()和setHeight()方法。不得不重寫這些簡單的方法有可能是一種不恰當的繼續使用方式。
　　
　　
　　
　　3.Square類如下：
　　
　　　一些面向對象的設計法則(4)（圖二）

　　
　　4. 看起來都還不錯。但是讓我們檢驗一下！
　　
　　　一些面向對象的設計法則(4)（圖三）

　　
　　5. 測試程序輸出：
　　
　　一些面向對象的設計法則(4)（圖五）

　　
　　6.看上去似乎我們違反了LSP！
　　
　　
　　
　　7.這里的問題出在哪里呢？編寫testLsp()方法的程序員做了一個合理的假設，即改變Rectangle的寬而保持它的高不變。
　　
　　8.在將一個Square對象傳遞給這樣一個方法時產生了問題，顯然是違反了LSP
　　
　　9.Square和Rectangle類是相互一致和合法的。盡管程序員對基類作了合理的假設，但其所編寫的方法仍然會導致設計模型的失敗。
　　
　　10.不能孤立地去看待解決方案，必須根據設計用戶所做的合理假設來看待它們。
　　
　　
　　
　　11. 一個數學意義上的正方形可能是一個四邊形，但是一個Square對象不是一個Rectangle對象，因為一個Square對象的行為與一個Rectangle對象的行為是不一致的！
　　
　　12.從行為上來說，一個Square不是一個Rectangle！一個Square對象與一個Rectangle對象之間不具有多態的特征。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　總結
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　1.Liskov替換法則（LSP）清楚地表明了ISA關系全部都是與行為有關的。
　　
　　2.為了保持LSP（并與開放－封閉法則一起），所有子類必須符合使用基類的client所期望的行為。
　　
　　3.一個子類型不得具有比基類型（base type）更多的限制，可能這對于基類型來說是合法的，但是可能會因為違反子類型的其中一個額外限制，從而違反了LSP！
　　
　　4.LSP保證一個子類總是能夠被用在其基類可以出現的地方！

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