面向对象设计之LSP

it民工 — Wed, 02 Aug 2006 16:28:00 GMT

      前段时间完成我的毕业论文，是关于面向对象设计原则和设计模式的一些讨论，为此重读了Robert C.Martin的《Aglile Software Development Principles，Patterns and Pratices》这本著作，对面向对象设计有了一个新的认识，在这里和大家分享一下。
      《Agile》一书中提到一系列的面向对象设计原则，其中一条是叫作LSP---Liskov替换原则。LSP是Barbara Liskov在她1988年的论文中提出的，其内容是：子类必须能够完全替换掉它的父类。LSP是使OCP成立的条件之一（关于OCP在以后的文章会作讨论），二者都是面向对象的多态和抽象的基础。
      举个例子，当我们有一个Car这个类

public class Car {

     public void run(){
        System.out.println( " I am running " );
    }

     public void stop(){
        System.out.println( " I am stop " );
    }
}

现在，如果有一个类与Car类有关系，在面向对象中，类之间的关系就是组合和继承。当确定这个类为另外一个类的使用者、拥有者时就用组合，譬如Person类使用Car类。使用者的类有一个特征就是运行时多态放在它们之间是不管用的，譬如Person可能有一些eat、laugh等公共方法，如果Person是Car的子类，根据运行时多态就可以用Car来替换Person，Car就有得eat这个方法，显然是不合逻辑的。
如果确定是有一种特殊的Car会飞的，除了run和stop之外还有一个fly的方法，现在就是使用继承的场合。

public class FlyingCar extends Car {

    public void fly(){
        System.out.println("I am Fly");
    }
}

虽然使用了继承，但是确违反了LSP。因为Car中并没有fly这个方法，运行时多态便被破坏。为了获得多态性，将Car重构为抽象类，在其中添加一个抽象的fly方法，多态性便得以保存。但是这样做的话就说明所有Car的抽象都是会fly的，这显然是不合理。为此，应该去掉Car中的fly方法，Car就不是抽象类，再由Car这个抽象类派生出抽象的FlyingCar，里面包含fly的抽象方法。这样，FlyingCar抽象类和它的派生类就确保遵守了LSP了。
还有一种做法，将fly方法抽象到一个Flyable接口中。FlyingCar在继承Car的同时实现Flyable接口，就是说，FlyingCar的上级父类就是Car和Flyable，按照LSP是完全可以覆盖父类的。

public interface Flyable {

void fly();
}

public class FlyingCar extends Car implements Flyable {

    public void fly(){
        System.out.println("I am fly");
    }
}

使用运行时多态时要获得fly方法必须转型为Flyable接口

public class CarMain {

    public static void main(String[] args) {
        Car car=new FlyingCar();
        car.run();
        car.stop();
        ((Flyable)car).fly();
    }
}

LSP是指导使用继承的准则。继承肯定是子类添加父类所不具有的新方法的，此时若忽略LSP，多态性便会在设计中消失。所以当使用继承时，为了保证多态性，就需要遵守LSP多做一些工作了。

it民工 2006-08-03 00:28 发表评论

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