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里氏替换原则

蜀道,难 2023-03-28 原文

OO 中的继承性的思考和说明

  1. 继承包含这样一层含义:父类中凡是已经实现好的方法,实际上是在设定规范和契约,虽然它不强制要求所有 的子类必须遵循这些契约,但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏。

  2. 继承在给程序设计带来便利的同时,也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性,程序的可移植性降低, 增加对象间的耦合性,如果一个类被其他的类所继承,则当这个类需要修改时,必须考虑到所有的子类,并且 父类修改后,所有涉及到子类的功能都有可能产生故障

  3. 问题提出:在编程中,如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

基本介绍

1.里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在 1988 年,由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。

  1. 如果对每个类型为 T1 的对象 o1,都有类型为 T2 的对象 o2,使得以 T1 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都 代换成 o2 时,程序 P 的行为没有发生变化,那么类型 T2 是类型 T1 的子类型。换句话说,所有引用基类的地 方必须能透明地使用其子类的对象

    3.在使用继承时,遵循里氏替换原则,在子类中尽量不要重写父类的方法

  2. 里氏替换原则告诉我们,继承实际上让两个类耦合性增强了,在适当的情况下,可以通过聚合,组合,依赖 来 解决问题

    package com.atguigu.principle.liskov;
    
    public class Liskov {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		A a = new A();
    		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
    		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
    
    		System.out.println("-----------------------");
    		B b = new B();
    		System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出11-3
    		System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8
    		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    		
    		
    
    	}
    
    }
    
    // A类
    class A {
    	// 返回两个数的差
    	public int func1(int num1, int num2) {
    		return num1 - num2;
    	}
    }
    
    // B类继承了A
    // 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和9求和
    class B extends A {
    	//这里,重写了A类的方法, 可能是无意识
    	public int func1(int a, int b) {
    		return a + b;
    	}
    
    	public int func2(int a, int b) {
    		return func1(a, b) + 9;
    	}
    }
    
    

    运行结果:

    解决办法

    1. 我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类 B 无意中重写了父类的方法,造成原有功能出现错 误。在实际编程中,我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能,这样写起来虽然简单,但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候
    2. 通用的做法是:原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类,原有的继承关系去掉,采用依赖,聚合,组合等 关系代替.

    解决方案

    package com.atguigu.principle.liskov.improve;
    
    public class Liskov {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		A a = new A();
    		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
    		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
    
    		System.out.println("-----------------------");
    		B b = new B();
    		//因为B类不再继承A类,因此调用者,不会再func1是求减法
    		//调用完成的功能就会很明确
    		System.out.println("11+3=" + b.func1(11, 3));//这里本意是求出11+3
    		System.out.println("1+8=" + b.func1(1, 8));// 1+8
    		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    		
    		
    		//使用组合仍然可以使用到A类相关方法
    		System.out.println("11-3=" + b.func3(11, 3));// 这里本意是求出11-3
    		
    
    	}
    
    }
    
    //创建一个更加基础的基类
    class Base {
    	//把更加基础的方法和成员写到Base类
    }
    
    // A类
    class A extends Base {
    	// 返回两个数的差
    	public int func1(int num1, int num2) {
    		return num1 - num2;
    	}
    }
    
    // B类继承了A
    // 增加了一个新功能:完成两个数相加,然后和9求和
    class B extends Base {
    	//如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
    	private A a = new A();
    	
    	//这里,重写了A类的方法, 可能是无意识
    	public int func1(int a, int b) {
    		return a + b;
    	}
    
    	public int func2(int a, int b) {
    		return func1(a, b) + 9;
    	}
    	
    	//我们仍然想使用A的方法
    	public int func3(int a, int b) {
    		return this.a.func1(a, b);
    	}
    }
    
    

    运行结果:

​ 这篇博客是我在B站看韩顺平老师设计模式的课时的笔记,记录一下,防止忘记,也希望能帮助各位朋友。

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