設計模式六大原則之二 黎克特制替換

2021-07-10 17:49:59 字數 1743 閱讀 2753

肯定有不少人跟我剛看到這項原則的時候一樣,對這個原則的名字充滿疑惑。其實原因就是這項原則最早是在2023年,由麻省理工學院的一位姓裡的女士(barbara liskov)提出來的。

定義1:如果對每乙個型別為 t1的物件 o1,都有型別為 t2 的物件o2,使得以 t1定義的所有程式 p 在所有的物件 o1 都代換成 o2 時,程式 p 的行為沒有發生變化,那麼型別 t2 是型別 t1 的子型別。

定義2:所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的物件。

問題由來:有一功能p1,由類a完成。現需要將功能p1進行擴充套件,擴充套件後的功能為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,有可能會導致原有功能p1發生故障。

解決方案:當使用繼承時,遵循黎克特制替換原則。類b繼承類a時,除新增新的方法完成新增功能p2外,盡量不要重寫父類a的方法,也盡量不要過載父類a的方法。

繼承包含這樣一層含義:父類中凡是已經實現好的方法(相對於抽象方法而言),實際上是在設定一系列的規範和契約,雖然它不強制要求所有的子類必須遵從這些契約,但是如果子類對這些非抽象方法任意修改,就會對整個繼承體系造成破壞。而黎克特制替換原則就是表達了這一層含義。

繼承作為物件導向三大特性之一,在給程式設計帶來巨大便利的同時,也帶來了弊端。比如使用繼承會給程式帶來侵入性,程式的可移植性降低,增加了物件間的耦合性,如果乙個類被其他的類所繼承,則當這個類需要修改時,必須考慮到所有的子類,並且父類修改後,所有涉及到子類的功能都有可能會產生故障。

舉例說明繼承的風險,我們需要完成乙個兩數相減的功能,由類a來負責。

class a

}public class client

}

執行結果:

100-50=50

100-80=20

後來,我們需要增加乙個新的功能:完成兩數相加,然後再與100求和,由類b來負責。即類b需要完成兩個功能:

由於類a已經實現了第乙個功能,所以類b繼承類a後,只需要再完成第二個功能就可以了,**如下:

class b extends a

public int func2(int a, int b)

}public class client

}

類b完成後,執行結果:

100-50=150

100-80=180

100+20+100=220

我們發現原本執行正常的相減功能發生了錯誤。原因就是類b在給方法起名時無意中重寫了父類的方法,造成所有執行相減功能的**全部呼叫了類b重寫後的方法,造成原本執行正常的功能出現了錯誤。在本例中,引用基類a完成的功能,換成子類b之後,發生了異常。在實際程式設計中,我們常常會通過重寫父類的方法來完成新的功能,這樣寫起來雖然簡單,但是整個繼承體系的可復用性會比較差,特別是運用多型比較頻繁時,程式執行出錯的機率非常大。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乙個更通俗的基類,原有的繼承關係去掉,採用依賴、聚合,組合等關係代替。

黎克特制替換原則通俗的來講就是:子類可以擴充套件父類的功能,但不能改變父類原有的功能。它包含以下4層含義:

看上去很不可思議,因為我們會發現在自己程式設計中常常會違反黎克特制替換原則,程式照樣跑的好好的。所以大家都會產生這樣的疑問,假如我非要不遵循黎克特制替換原則會有什麼後果?

後果就是:你寫的**出問題的機率將會大大增加。

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