六大原则之里氏替换原则

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了六大原则之里氏替换原则前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
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:

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