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。