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

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。

其他回答

LSP说“对象应该被它们的子类型替换”。 另一方面,这一原则指向

子类永远不应该破坏父类的类型定义。

通过以下示例,可以更好地理解LSP。

没有太阳能发电:

public interface CustomerLayout{

    public void render();
}


public FreeCustomer implements CustomerLayout {
     ...
    @Override
    public void render(){
        //code
    }
}


public PremiumCustomer implements CustomerLayout{
    ...
    @Override
    public void render(){
        if(!hasSeenAd)
            return; //it isn`t rendered in this case
        //code
    }
}

public void renderView(CustomerLayout layout){
    layout.render();
}

LSP修复:

public interface CustomerLayout{
    public void render();
}


public FreeCustomer implements CustomerLayout {
     ...
    @Override
    public void render(){
        //code
    }
}


public PremiumCustomer implements CustomerLayout{
    ...
    @Override
    public void render(){
        if(!hasSeenAd)
            showAd();//it has a specific behavior based on its requirement
        //code
    }
}

public void renderView(CustomerLayout layout){
    layout.render();
}

LSP的这种形式太强大了:

如果对于每个类型为S的对象o1,都有一个类型为T的对象o2,使得对于所有用T定义的程序P,当o1取代o2时,P的行为不变,那么S是T的子类型。

这基本上意味着S是t的另一个完全封装的实现,我可以大胆地认为性能是P行为的一部分……

因此,基本上,任何延迟绑定的使用都违反了LSP。当我们用一种类型的对象替换另一种类型的对象时,获得不同的行为是OO的全部意义所在!

维基百科引用的公式更好,因为属性取决于上下文,并不一定包括程序的整个行为。

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。

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。

让我试着考虑一个接口:

interface Planet{
}

这是由类实现的:

class Earth implements Planet {
    public $radius;
    public function construct($radius) {
        $this->radius = $radius;
    }
}

你将使用地球作为:

$planet = new Earth(6371);
$calc = new SurfaceAreaCalculator($planet);
$calc->output();

现在再考虑一个扩展到地球的阶级:

class LiveablePlanet extends Earth{
   public function color(){
   }
}

根据LSP的说法,你应该可以用LiveablePlanet代替Earth,而且它不会破坏你的系统。如:

$planet = new LiveablePlanet(6371);  // Earlier we were using Earth here
$calc = new SurfaceAreaCalculator($planet);
$calc->output();

这里的例子