一些面向对象的设计法则(4)

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法则4：Liskov替换法则（LSP）

使用指向基类（超类）的引用的函数，必须能够在不知道具体派生类（子类）对象类型的情况下使用它们。

[ Function Thar Use Referennces To Base(Super) Classes Must Be Able To Use Objects

Of Derived(Sub) Classes Without Knowing It ]

Liskov替换法则

1.显而易见，Liskov替换法则（LSP）是根据我所熟知的"多态"而得出的。

2.例如：

方法drawShape应该可与Sharp超类的任何子类一起工作（或者，若Sharp为Java接口，则该方法可与任何实现了Sharp接口的类一起工作）

但是当我们在实现子类时必须要谨慎对待，以确保我们不会无意中违背了LSP。

3.若一个函数未能满足LSP，那么可能是因为它显式地引用了超类的一些或所有子类。这样的函数也违背了OCP，因为当我们创建一个新的子类时，会不得不进行代码的修改。

LSP示例

1. 考虑下面Rectangle类：



2.现在，Square类会如何呢？显然，一个正方形是一个四边形，因此Square类应该从Rectangle类派生而来，对否？让我们看一看！

3.观察可得：

a.正方形不需要将高和宽都作为属性，但是总之它将继承自Rectangle。因此，每一个Square对象会浪费一点内存，但这并不是一个主要问题。

b.继承而来的setWidth()和setHeight()方法对于Square而言并非真正地适合，因为一个正方形的高和宽是相同。因此我们将需要重写setWidth()和setHeight()方法。不得不重写这些简单的方法有可能是一种不恰当的继承使用方式。

3.Square类如下：



4. 看起来都还不错。但是让我们检验一下！





5. 测试程序输出：



6.看上去好像我们违背了LSP！

7.这里的问题出在哪里呢？编写testLsp()方法的程序员做了一个合理的假设，即改变Rectangle的宽而保持它的高不变。

8.在将一个Square对象传递给这样一个方法时产生了问题，显然是违背了LSP

9.Square和Rectangle类是相互一致和合法的。尽管程序员对基类作了合理的假设，但其所编写的方法仍然会导致设计模型的失败。

10.不能孤立地去看待解决方案，必须根据设计用户所做的合理假设来看待它们。

11. 一个数学意义上的正方形可能是一个四边形，但是一个Square对象不是一个Rectangle对象，因为一个Square对象的行为与一个Rectangle对象的行为是不一致的！

12.从行为上来说，一个Square不是一个Rectangle！一个Square对象与一个Rectangle对象之间不具有多态的特征。

总结

1.Liskov替换法则（LSP）清楚地表明了ISA关系全部都是与行为有关的。

2.为了保持LSP（并与开放－封闭法则一起），所有子类必须符合使用基类的client所期望的行为。

3.一个子类型不得具有比基类型（base type）更多的限制，可能这对于基类型来说是合法的，但是可能会因为违背子类型的其中一个额外限制，从而违背了LSP！

4.LSP保证一个子类总是能够被用在其基类可以出现的地方！

一些面向对象的设计法则：(Bob Tarr 著，outmyth 译)

法则1：优先使用（对象）组合，而非（类）继承

法则2：针对接口编程，而非（接口的）实现

法则3：开放－封闭法则（OCP）

法则4：Liskov替换法则（LSP）