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六大原则之里氏替换原则

阐述一下:

肯定有不少人跟我刚看到这项原则的时候一样,对这个原则的名字充满疑惑。其实原因就是这项原则最早是在1988年,由麻省理工学院的一位姓里的女士(Barbara Liskov)提出来的。

定义1:如果对每一个类型为 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。


定义2:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

问题由来:有一功能P1,由类A完成。现需要将功能P1进行扩展,扩展后的功能为P,其中P由原有功能P1与新功能P2组成。新功能P由类A的子类B来完成,则子类B在完成新功能P2的同时,有可能会导致原有功能P1发生故障。

比如:

classCA
{
public:
CA(){}
intfunc1(inta,intb)
{
returna-b;
}
};
classCB:publicCA
{
public:
CB(){}
intfunc1(inta,intb,QStringstr)
{
returna+b;
}
intfunc2(inta,intb)
{
returnfunc1(a,b,"-")+100;
}
};
intmain(intargc,char*argv[])
{
QCoreApplicationa(argc,argv);
CB*b=newCB();
qDebug()<<"100-50="<<b->func1(100,50);
qDebug()<<"100-80="<<b->func1(100,80);
qDebug()<<"100+20+100="<<b->func2(100,20);
returna.exec();
}


结果很出人意料的!


解决方案:当使用继承时,遵循里氏替换原则。类B继承类A时,除添加新的方法完成新增功能P2外,尽量不要重写父类A的方法,也尽量不要重载父类A的方法

继承包含这样一层含义:父类中凡是已经实现好的方法(相对于抽象方法而言),实际上是在设定一系列的规范和契约,虽然它不强制要求所有的子类必须遵从这些契约,但是如果子类对这些非抽象方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏。而里氏替换原则就是表达了这一层含义。

继承作为面向对象三大特性之一,在给程序设计带来巨大便利的同时,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,增加了对象间的耦合性,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会产生故障。

先上代码:

#include<QCoreApplication>
#include<QDebug>
#include<iostream>
usingnamespacestd;
//***、士兵、场景设计
classAbstractGun
{
public:
virtualvoidshoot()
{
cout<<"killpeople!";
}
};

classHandGun:publicAbstractGun
{
public:
virtualvoidshoot()
{
cout<<"handgunkill";
}
};

classRifle:publicAbstractGun
{
public:
virtualvoidshoot()
{
cout<<"riflekill";
}
};

classMachineGun:publicAbstractGun
{
public:
virtualvoidshoot()
{
cout<<"machinegunkill";
}
};

classSoldier
{
public:
voidSetGun(AbstractGun*_gun)
{
m_gun=_gun;
}

virtualvoidKillEnemy()
{
m_gun->shoot();//这个很好,可以分别执行虚函数
}
virtual~Soldier(){}
protected:
AbstractGun*m_gun;
};

//当添加新类“玩具枪”的时候,玩具枪杀不死人,无法执行killenemy等。
//如果子类不能完整的实现父类方法
//建议断开父子关系,采用依赖、聚集、组合等关系替代继承。
classtoyGun
{
public:
/////......./////
};

//子类可以有自己的个性
classAUG:publicRifle
{
public:
voidzoomeout()
{
cout<<"observedenemy\n";
}
virtualvoidshoot()
{
cout<<"AUGkill\n";
}
};

//添加***,就要给个狙击手,我自己设计派生(或许其他情况是不允许的吧)
classSnipper:publicSoldier
{
public:

virtualvoidKillEnemy()
{
AUG*aug=static_cast<AUG*>(m_gun);
aug->zoomeout();
aug->shoot();
}
};

//这里使用static,表示外部可以直接所属域调用,为了方便设定。
staticvoidAction()
{
Snipper*shibin=newSnipper;
shibin->SetGun(newAUG);
shibin->KillEnemy();//开始杀敌
}

intmain(intargc,char*argv[])
{
QCoreApplicationa(argc,argv);

Action();

returna.exec();
}


总结一下:

里氏替换原则通俗的来讲就是:子类可以扩展父类功能,但不能改变父类原有的功能它包含以下4层含义:

原文地址:https://www.jb51.cc/javaschema/284095.html

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