C#實(shí)現(xiàn)六大設(shè)計(jì)原則之里氏替換原則
定義:
1:如果對(duì)每一個(gè)類型為 T1的對(duì)象 o1,都有類型為 T2 的對(duì)象o2,使得以 T1定義的所有程序 P 在所有的對(duì)象 o1 都代換成 o2 時(shí),程序 P 的行為沒有發(fā)生變化,那么類型 T2 是類型 T1 的子型。
2:所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對(duì)象。
問題由來:
有一功能P1,由類A完成?,F(xiàn)需要將功能P1進(jìn)行擴(kuò)展,擴(kuò)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(shí),有可能會(huì)導(dǎo)致原有功能P1發(fā)生故障。
解決方案:
當(dāng)使用繼承時(shí),遵循里氏替換原則。類B繼承類A時(shí),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(shí)現(xiàn)好的方法(相對(duì)于抽象方法而言),實(shí)際上是在設(shè)定一系列的規(guī)范和契約,雖然它不強(qiáng)制要求所有的子類必須遵從這些契約,但是如果子類對(duì)這些非抽象方法任意修改,就會(huì)對(duì)整個(gè)繼承體系造成破壞。而里氏替換原則就是表達(dá)了這一層含義。
繼承作為面向?qū)ο笕筇匦灾?,在給程序設(shè)計(jì)帶來巨大便利的同時(shí),也帶來了弊端。比如使用繼承會(huì)給程序帶來侵入性,程序的可移植性降低,增加了對(duì)象間的耦合性,如果一個(gè)類被其他的類所繼承,則當(dāng)這個(gè)類需要修改時(shí),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(huì)產(chǎn)生故障
舉例說明繼承的風(fēng)險(xiǎn),我們需要完成一個(gè)兩數(shù)相減的功能,由類A來負(fù)責(zé):
class Program { static void Main(string[] args) { B b = new B(); Console.WriteLine("100+20={0}",b.plus(100, 20)); Console.WriteLine("100-20={0}",b.reduce(100, 20)); Console.ReadKey(); } } public class A { public int plus(int a, int b) { return a + b; } public int reduce(int a, int b) { return a - b; } } public class B : A { public new int reduce(int a, int b) { return a - b + 100; } }
后來, 我們?cè)黾恿艘粋€(gè)新功能, 要求相減在加上100, 由B類完成該功能。
我們發(fā)現(xiàn)原本運(yùn)行正常的相減功能發(fā)生了錯(cuò)誤。原因就是類B在給方法起名時(shí)無意中重寫了父類的方法,造成所有運(yùn)行相減功能的代碼全部調(diào)用了類B重寫后的方法,
造成原本運(yùn)行正常的功能出現(xiàn)了錯(cuò)誤。在本例中,引用基類A完成的功能,換成子類B之后,發(fā)生了異常。
在實(shí)際編程中,我們常常會(huì)通過重寫父類的方法來完成新的功能,這樣寫起來雖然簡(jiǎn)單,但是整個(gè)繼承體系的可復(fù)用性會(huì)比較差,特別是運(yùn)用多態(tài)比較頻繁時(shí),
程序運(yùn)行出錯(cuò)的幾率非常大。如果非要重寫父類的方法,比較通用的做法是:原來的父類和子類都繼承一個(gè)更通俗的基類,原有的繼承關(guān)系去掉,采用依賴、聚合,組合等關(guān)系代替。
PS: 通俗的來講就是:子類可以擴(kuò)展父類的功能,但不能改變父類原有的功能。
- 子類可以實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法,但不能覆蓋父類的非抽象方法。
- 子類中可以增加自己特有的方法。
- 當(dāng)子類的方法重載父類的方法時(shí),方法的前置條件(即方法的形參)要比父類方法的輸入?yún)?shù)更寬松。
- 當(dāng)子類的方法實(shí)現(xiàn)父類的抽象方法時(shí),方法的后置條件(即方法的返回值)要比父類更嚴(yán)格。
到此這篇關(guān)于C#實(shí)現(xiàn)六大設(shè)計(jì)原則之里氏替換原則的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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