关闭 x
IT技术网
    技 采 号
    ITJS.cn - 技术改变世界
    • 实用工具
    • 菜鸟教程
    IT采购网 中国存储网 科技号 CIO智库

    IT技术网

    IT采购网
    • 首页
    • 行业资讯
    • 系统运维
      • 操作系统
        • Windows
        • Linux
        • Mac OS
      • 数据库
        • MySQL
        • Oracle
        • SQL Server
      • 网站建设
    • 人工智能
    • 半导体芯片
    • 笔记本电脑
    • 智能手机
    • 智能汽车
    • 编程语言
    IT技术网 - ITJS.CN
    首页 » 算法设计 »设计模式六大原则(2):里氏替换原则

    设计模式六大原则(2):里氏替换原则

    2015-03-28 00:00:00 出处:卡奴达摩的专栏
    分享

    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。

    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。

    举例说明继承的风险,我们需要完成一个两数相减的功能,由类A来负责。

    class A{
    	public int func1(int a, int b){
    		return a-b;
    	}
    }
    
    public class Client{
    	public static void main(String[] args){
    		A a = new A();
    		System.out.println("100-50="+a.func1(100, 50));
    		System.out.println("100-80="+a.func1(100, 80));
    	}
    }

    运行结果:

    100-50=50

    100-80=20

    后来,我们需要增加一个新的功能:完成两数相加,然后再与100求和,由类B来负责。即类B需要完成两个功能:

    两数相减。 两数相加,然后再加100。

    由于类A已经实现了第一个功能,因此类B继承类A后,只需要再完成第二个功能就可以了,代码如下:

    class B extends A{
    	public int func1(int a, int b){
    		return a+b;
    	}
    
    	public int func2(int a, int b){
    		return func1(a,b)+100;
    	}
    }
    
    public class Client{
    	public static void main(String[] args){
    		B b = new B();
    		System.out.println("100-50="+b.func1(100, 50));
    		System.out.println("100-80="+b.func1(100, 80));
    		System.out.println("100+20+100="+b.func2(100, 20));
    	}
    }

    类B完成后,运行结果:

    100-50=150

    100-80=180

    100+20+100=220

    我们发现原本运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类B在给方法起名时无意中重写了父类的方法,造成所有运行相减功能的代码全部调用了类B重写后的方法,造成原本运行正常的功能出现了错误。在本例中,引用基类A完成的功能,换成子类B之后,发生了异常。在实际编程中,我们常常会通过重写父类的方法来完成新的功能,这样写起来虽然简单,但是整个继承体系的可复用性会比较差,特别是运用多态比较频繁时,程序运行出错的几率非常大。如果非要重写父类的方法,比较通用的做法是: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。

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

    子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法。 子类中可以增加自己特有的方法。 当子类的方法重载父类的方法时,方法的前置条件(即方法的形参)要比父类方法的输入参数更宽松。 当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的后置条件(即方法的返回值)要比父类更严格。

    看上去很不可思议,因为我们会发现在自己编程中常常会违反里氏替换原则,程序照样跑的好好的。因此大家都会产生这样的疑问,如果我非要不遵循里氏替换原则会有什么后果?

    后果就是:你写的代码出问题的几率将会大大增加。

    上一篇返回首页 下一篇

    声明: 此文观点不代表本站立场;转载务必保留本文链接;版权疑问请联系我们。

    别人在看

    正版 Windows 11产品密钥怎么查找/查看?

    还有3个月,微软将停止 Windows 10 的更新

    Windows 10 终止支持后,企业为何要立即升级?

    Windows 10 将于 2025年10 月终止技术支持,建议迁移到 Windows 11

    Windows 12 发布推迟,微软正全力筹备Windows 11 25H2更新

    Linux 退出 mail的命令是什么

    Linux 提醒 No space left on device,但我的空间看起来还有不少空余呢

    hiberfil.sys文件可以删除吗?了解该文件并手把手教你删除C盘的hiberfil.sys文件

    Window 10和 Windows 11哪个好?答案是:看你自己的需求

    盗版软件成公司里的“隐形炸弹”?老板们的“法务噩梦” 有救了!

    IT头条

    公安部:我国在售汽车搭载的“智驾”系统都不具备“自动驾驶”功能

    02:03

    液冷服务器概念股走强,博汇、润泽等液冷概念股票大涨

    01:17

    亚太地区的 AI 驱动型医疗保健:2025 年及以后的下一步是什么?

    16:30

    智能手机市场风云:iPhone领跑销量榜,华为缺席引争议

    15:43

    大数据算法和“老师傅”经验叠加 智慧化收储粮食尽显“科技范”

    15:17

    技术热点

    商业智能成CIO优先关注点 技术落地方显成效(1)

    用linux安装MySQL时产生问题破解

    JAVA中关于Map的九大问题

    windows 7旗舰版无法使用远程登录如何开启telnet服务

    Android View 事件分发机制详解

    MySQL用户变量的用法

      友情链接:
    • IT采购网
    • 科技号
    • 中国存储网
    • 存储网
    • 半导体联盟
    • 医疗软件网
    • 软件中国
    • ITbrand
    • 采购中国
    • CIO智库
    • 考研题库
    • 法务网
    • AI工具网
    • 电子芯片网
    • 安全库
    • 隐私保护
    • 版权申明
    • 联系我们
    IT技术网 版权所有 © 2020-2025,京ICP备14047533号-20,Power by OK设计网

    在上方输入关键词后,回车键 开始搜索。Esc键 取消该搜索窗口。