理解合同和里氏替换原则

Question

考虑图表：

Collection - 抽象 class 与所有其他的公共部分：抽象函数将整数放入集合并检查集合是否为空。

Bag - class 将集合实现为散列，您可以在其中轻松找到元素。每个元素可能出现不止一次

我需要确定这种继承关系是否符合里氏代换原则。

所以，我首先检查函数的签名是否相同。（put() 和 isEmpty()）。之后，我检查两者的方法合同是否相同，但我可以有合同抽象class吗？我不能 'create' 它。如果是，就足以说明这两个 class 维护了 LSP？还是需要其他东西？

Answer 1

简介

Liskov Substitution principle 是良好的面向对象设计 (AKA SOLID) 的 5 条基本原则之一：

Barbara Liskov 陈述的原则说 使用基 classes 引用指针的函数必须能够在不知情的情况下使用派生 classes 的对象。这是一个很好的设计原则，因为当一个函数不符合 LSP 时，它必须知道基 class.

所有可能的导数

当您考虑违反该原则的后果时，该原则的重要性就显而易见了。让我们举个例子。假设我们正在开发一个处理形状的程序。我们已经创建了 class Rectangle，并且在设计 class Square 时，我们认为很自然地继承自 class Rectangle：

使用 C++ 我们会写：

class Rectangle
{
public:
        virtual void SetWidth(const double w) {width_=w;}
        virtual void SetHeight(const double h) {height_=h;}
        virtual double GetHeight() const {return height_;}
        virtual double GetWidth() const {return width_;}
private:
        double width_;
        double height_;
};

class Square : public Rectangle
{
public:
        virtual void SetWidth(const double w) {
            Rectangle::SetWidth(w);
            Rectangle::SetHeight(w);
        }
        virtual void SetHeight(const double h) {
            Rectangle::SetWidth(w);
            Rectangle::SetHeight(h);
        }
};

void function (Rectangle& r)
{
        r.SetWidth(5);
        r.SetHeight(4);
        assert(r.GetWidth() * r.GetHeight()) == 20);
}

从示例中可以清楚地看出，断言（和 Liskov 项目）被违反了，因为矩形有一个属性（身高和体重大小的独立性），它不坚持一个广场。

要回答您的问题，您应该推理适用于基础 class 但不适用于派生 class 的属性。如果界面设计得很好（看起来），你将找不到任何东西，你将能够用任何派生的 class.

替换基础 class

Answer 2

恕我直言，Square class 的问题是违反了 Rectangle 的合同：

对于 Rectangle，Width 和 Height 属性是独立的，因此如果您更改一个，另一个将保持原样
Square 通过更改每个 setter
如果我们将 Square 传递给期望 Rectangle 的代码，并在 Width 和 Height 不相关的前提下进行计数，那么我们就会遇到问题

我们还违反了历史规则（参见维基百科的文章Liskov Substitution Principle）。听起来很奇怪我将删除这些 class 之间的继承关系并引入一个 Shape 基础 class，因为那些拖车很难坚持 LS 原则。

理解合同和里氏替换原则

Understanding contracts and Liskov Substitution principle

design-patterns

liskov-substitution-principle

简介