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詳解Java設(shè)計模式編程中的里氏替換原則

2019-11-26 14:38:13
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供稿:網(wǎng)友

定義1:如果對每一個類型為 T1的對象 o1,都有類型為 T2 的對象o2,使得以 T1定義的所有程序 P 在所有的對象 o1 都代換成 o2 時,程序 P 的行為沒有發(fā)生變化,那么類型 T2 是類型 T1 的子類型。
定義2:所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對象。
問題由來:有一功能P1,由類A完成。現(xiàn)需要將功能P1進行擴展,擴展后的功能為P,其中P由原有功能P1與新功能P2組成。新功能P由類A的子類B來完成,則子類B在完成新功能P2的同時,有可能會導(dǎo)致原有功能P1發(fā)生故障。
解決方案:當(dāng)使用繼承時,遵循里氏替換原則。類B繼承類A時,除添加新的方法完成新增功能P2外,盡量不要重寫父類A的方法,也盡量不要重載父類A的方法。
         繼承包含這樣一層含義:父類中凡是已經(jīng)實現(xiàn)好的方法(相對于抽象方法而言),實際上是在設(shè)定一系列的規(guī)范和契約,雖然它不強制要求所有的子類必須遵從這些契約,但是如果子類對這些非抽象方法任意修改,就會對整個繼承體系造成破壞。而里氏替換原則就是表達了這一層含義。
        繼承作為面向?qū)ο笕筇匦灾唬诮o程序設(shè)計帶來巨大便利的同時,也帶來了弊端。比如使用繼承會給程序帶來侵入性,程序的可移植性降低,增加了對象間的耦合性,如果一個類被其他的類所繼承,則當(dāng)這個類需要修改時,必須考慮到所有的子類,并且父類修改后,所有涉及到子類的功能都有可能會產(chǎn)生故障。

例子:

public class Rectangle {   int width;   int height;   public Rectangle(int w, int h){     width = w;     height = h;   }   public int getArea(){     return width*height;   } }  public class Square extends Rectangle {   public Square(int w, int h) {     super(w, h);   }      public int getArea(){     return width*width;   } }  public class Test {   public static void main(String[] args) {     Rectangle rectangle = new Rectangle(10, 20);         // Square rectangle = new Square(10, 20);     System.out.println("面積:"+rectangle.getArea());   } } 


如果我們把長方形類Rectangle 替換為正方形類Square,那么求出的面積就不正確了,原因是我們繼承的時候重寫了父類的getArea方法。這是違背里氏替換原則的。
當(dāng)然,這里只是舉個例子,實際項目中我們不會這樣修改的。

總結(jié):
1. 盡量不要重寫父類方法,而是增加自己特有的方法。
2. 繼承給程序設(shè)計帶來巨大便利的同時,也帶來了弊端。如果一個類被其他的類所繼承,則當(dāng)這個類需要修改時,必須考慮到所有的子類,并且父類修改后,所有涉及到子類的功能都有可能會產(chǎn)生BUG。

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