我听说利斯科夫替换原则(LSP)是面向对象设计的基本原则。它是什么?它的一些使用例子是什么?


当前回答

可替代性是面向对象编程中的一个原则,它指出,在计算机程序中,如果S是T的子类型,那么类型T的对象可以被类型S的对象替换

让我们用Java做一个简单的例子:

不好的例子

public class Bird{
    public void fly(){}
}
public class Duck extends Bird{}

鸭子能飞,因为它是鸟,但这个呢:

public class Ostrich extends Bird{}

鸵鸟是一种鸟,但它不能飞,鸵鸟类是鸟类的一个子类,但它不应该能够使用fly方法,这意味着我们打破了LSP原则。

很好的例子

public class Bird{}
public class FlyingBirds extends Bird{
    public void fly(){}
}
public class Duck extends FlyingBirds{}
public class Ostrich extends Bird{} 

其他回答

简单来说,LSP是指同一超类的对象应该能够在不破坏任何东西的情况下相互交换。

例如,如果我们有一个从Animal类派生的Cat和Dog类,那么任何使用Animal类的函数都应该能够使用Cat或Dog,并且行为正常。

到目前为止,我发现LSP最清晰的解释是“利斯科夫替换原则说,派生类的对象应该能够替换基类的对象,而不会给系统带来任何错误,也不会修改基类的行为”。文中给出了违反LSP的代码示例并进行了修复。

它指出,如果C是E的子类型,则E可以替换为C类型的对象,而不会改变或破坏程序的行为。简单地说,派生类应该可以替代它们的父类。例如,如果一个农民的儿子是农民,那么他可以代替他的父亲工作,但如果一个农民的儿子是板球运动员,那么他就不能代替他的父亲工作。

违反的例子:

public class Plane{

  public void startEngine(){}      

}        
public class FighterJet extends Plane{}
    
public class PaperPlane extends Plane{}

在给定的例子中,fighter和PaperPlane类都扩展了包含startEngine()方法的Plane类。所以很明显,战斗机可以启动引擎,但纸飞机不能,所以它破坏LSP。

PaperPlane类虽然扩展了Plane类,但应该可以替代Plane类,但它不是Plane实例可以被替换的合格实体,因为纸飞机不能启动引擎,因为它没有引擎。好的例子是,

受人尊敬的例子:

public class Plane{ 
} 
public class RealPlane{

  public void startEngine(){} 

}
public class FighterJet extends RealPlane{} 
public class PaperPlane extends Plane{}

我建议您阅读这篇文章:违反利斯科夫替换原则(LSP)。

你可以在那里找到一个解释,什么是利斯科夫替换原则,一般线索帮助你猜测你是否已经违反了它,一个方法的例子,将帮助你使你的类层次结构更安全。

Liskov替换原理(LSP, LSP)是面向对象编程中的一个概念,它指出:

函数使用指针或 基类的引用必须是 能够使用派生类的对象 在不知不觉中。

LSP的核心是关于接口和契约,以及如何决定何时扩展一个类,还是使用另一种策略(如组合)来实现您的目标。

我所见过的说明这一点的最有效的方法是《Head First OOA&D》。它们呈现的场景是,你是一名致力于为策略游戏构建框架的项目开发者。

他们展示了一个类,它代表一个板子,看起来像这样:

所有的方法都以X和Y坐标作为参数来定位tile在二维tile数组中的位置。这将允许游戏开发者在游戏过程中管理棋盘上的单位。

这本书继续改变了要求,说游戏框架工作也必须支持3D游戏板,以适应有飞行的游戏。因此引入了一个ThreeDBoard类,它扩展了Board。

乍一看,这似乎是个不错的决定。Board提供了高度和宽度属性,ThreeDBoard提供了Z轴。

当你看到从董事会继承的所有其他成员时,它就失效了。AddUnit, GetTile, GetUnits等方法在Board类中都采用X和Y参数,但ThreeDBoard也需要Z参数。

因此,您必须使用Z参数再次实现这些方法。Z参数没有Board类的上下文,从Board类继承的方法失去了意义。试图使用ThreeDBoard类作为其基类Board的代码单元将非常不走运。

也许我们应该另想办法。ThreeDBoard应该由Board对象组成,而不是扩展Board。Z轴上每单位一个板子对象。

这允许我们使用良好的面向对象原则,如封装和重用,并且不违反LSP。