举例解析Java的设计模式编程中里氏替换原则的意义

2024-10-04 17:30:21

里氏替换原则，OCP作为OO的高层原则，主张使用“抽象(Abstraction)”和“多态(Polymorphism)”将设计中的静态结构改为动态结构，维持设计的封闭性。“抽象”是语言提供的功能。“多态”由继承语义实现。

里氏替换原则包含以下4层含义：

子类可以实现父类的抽象方法，但是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。
当子类覆盖或实现父类的方法时，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。

　　现在我们可以对以上四层含义进行讲解。

　　子类可以实现父类的抽象方法，但是不能覆盖父类的非抽象方法

　　在我们做系统设计时，经常会设计接口或抽象类，然后由子类来实现抽象方法，这里使用的其实就是里氏替换原则。子类可以实现父类的抽象方法很好理解，事实上，子类也必须完全实现父类的抽象方法，哪怕写一个空方法，否则会编译报错。

　　里氏替换原则的关键点在于不能覆盖父类的非抽象方法。父类中凡是已经实现好的方法，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规范，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。

　　在面向对象的设计思想中，继承这一特性为系统的设计带来了极大的便利性，但是由之而来的也潜在着一些风险。下面举例来说明继承的风险，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，所以类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。

深入浅出解析正则表达式-替换原则

下面通过图文并茂的方式给大家介绍正则表达式替换原则,具体内容请看下文. 一.开篇最近经常用到替换的东西所以就出来整理下,这里要分享的是正则表达式里面的替换原则,首先要声明的是这里提及到的替换原则是.NET里面的正则表达式的替换原则.先看一下替换的定义替换是只能在替换模式中识别的语言元素. 它们使用正则表达式模式定义全部或部分用于替换输入字符串中的匹配文本的文本. 替换模式可以包含一个或多个替换以及本文字符.其实个人总结的替换的大致是这样的,替换的内容永远都是原文本的内容,通过正则表达式匹配出来
详解Java设计模式编程中的里氏替换原则

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
里氏代换原则_动力节点Java学院整理

聊一聊里氏代换原则. 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
浅析正则表达式-替换原则(.NET) 图文

一.开篇最近经常用到替换的东西所以就出来整理下,这里要分享的是正则表达式里面的替换原则,首先要声明的是这里提及到的替换原则是.NET里面的正则表达式的替换原则.先看一下替换的定义替换是只能在替换模式中识别的语言元素. 它们使用正则表达式模式定义全部或部分用于替换输入字符串中的匹配文本的文本. 替换模式可以包含一个或多个替换以及本文字符.其实个人总结的替换的大致是这样的,替换的内容永远都是原文本的内容,通过正则表达式匹配出来文本,来通过组名或者组号来进行对原文本的替换,替换的位置是用正则表达式匹
深入理解JavaScript系列(8) S.O.L.I.D五大原则之里氏替换原则LSP

前言本章我们要讲解的是S.O.L.I.D五大原则JavaScript语言实现的第3篇,里氏替换原则LSP(The Liskov Substitution Principle ). 英文原文:http://freshbrewedcode.com/derekgreer/2011/12/31/solid-javascript-the-liskov-substitution-principle/ 复制代码开闭原则的描述是: Subtypes must be substitutable for the
举例解析Java的设计模式编程中里氏替换原则的意义

里氏替换原则,OCP作为OO的高层原则,主张使用"抽象(Abstraction)"和"多态(Polymorphism)"将设计中的静态结构改为动态结构,维持设计的封闭性."抽象"是语言提供的功能."多态"由继承语义实现. 里氏替换原则包含以下4层含义: 子类可以实现父类的抽象方法,但是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. 当子类覆盖或实现父类的方法时,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
C#面向对象编程中里氏替换原则的示例详解

目录里氏替换原则 C# 示例糟糕的示范正确的示范总结在面向对象编程中,SOLID 是五个设计原则的首字母缩写,旨在使软件设计更易于理解.灵活和可维护.这些原则是由美国软件工程师和讲师罗伯特·C·马丁(Robert Cecil Martin)提出的许多原则的子集,在他2000年的论文<设计原则与设计模式>中首次提出. SOLID 原则包含: S:单一功能原则(single-responsibility principle) O:开闭原则(open-closed principle) L
深入解析Java的设计模式编程中建造者模式的运用

定义:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示. 类型:创建类模式类图: 四个要素产品类:一般是一个较为复杂的对象,也就是说创建对象的过程比较复杂,一般会有比较多的代码量.在本类图中,产品类是一个具体的类,而非抽象类.实际编程中,产品类可以是由一个抽象类与它的不同实现组成,也可以是由多个抽象类与他们的实现组成. 抽象建造者:引入抽象建造者的目的,是为了将建造的具体过程交与它的子类来实现.这样更容易扩展.一般至少会有两个抽象方法,一个用来建造产品,一个是用来返回
深入解析Java的设计模式编程中的模板方法模式

定义: 定义一个操作中的算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中.使得子类可以不改变一个算法的结构即可重新定义该算法的某些特定步骤. 听起来好高端的样子,我的理解: 1.父类声明了若干个抽象方法(基本方法)和若干个具体方法(模板方法) 2.抽象方法是一个算法(过程)的步骤,在子类中实现 3.模板方法是一个算法(过程)的框架,在父类中已经约定好,实现对基本方法调用,完成固定的逻辑 4.一个算法(过程)的结构在父类中定义,具体的实现细节则在子类中实现注:为了防止恶意操作,一般模板方法都加上final
深入解析Java的设计模式编程中单例模式的使用

定义:确保一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例. 类型:创建类模式类图: 类图知识点: 1.类图分为三部分,依次是类名.属性.方法 2.以<<开头和以>>结尾的为注释信息 3.修饰符+代表public,-代表private,#代表protected,什么都没有代表包可见. 4.带下划线的属性或方法代表是静态的. 5.对类图中对象的关系不熟悉的朋友可以参考文章:设计模式中类的关系. 单例模式应该是23种设计模式中最简单的一种模式了.它有以下几个要素: 私有的构
解析Java的设计模式编程之解释器模式的运用

定义:给定一种语言,定义他的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中句子. 类型:行为类模式类图: 解释器模式是一个比较少用的模式,本人之前也没有用过这个模式.下面我们就来一起看一下解释器模式. 解释器模式的结构抽象解释器:声明一个所有具体表达式都要实现的抽象接口(或者抽象类),接口中主要是一个interpret()方法,称为解释操作.具体解释任务由它的各个实现类来完成,具体的解释器分别由终结符解释器TerminalExpression和非终结符解释器Nonter
解析Java的JNI编程中的对象引用与内存泄漏问题

JNI,Java Native Interface,是 native code 的编程接口.JNI 使 Java 代码程序可以与 native code 交互--在 Java 程序中调用 native code:在 native code 中嵌入 Java 虚拟机调用 Java 的代码. JNI 编程在软件开发中运用广泛,其优势可以归结为以下几点: 利用 native code 的平台相关性,在平台相关的编程中彰显优势. 对 native code 的代码重用. native code 底层操作
实例讲解Java的设计模式编程中责任链模式的运用

定义:使多个对象都有机会处理请求,从而避免了请求的发送者和接收者之间的耦合关系.将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有对象处理它为止. 类型:行为类模式类图: 首先来看一段代码: public void test(int i, Request request){ if(i==1){ Handler1.response(request); }else if(i == 2){ Handler2.response(request); }else if(i == 3){ Handler3
解析Java图形化编程中的文本框和文本区

在图形界面中,文本框和文本区是用于信息输入输出的组件. 文本框文本框(JTextField)是界面中用于输入和输出一行文本的框.JTextField类用来建立文本框.与文本框相关的接口是ActionListener. 文本框处理程序的基本内容有以下几个方面: 声明一个文本框名. 建立一个文本框对象. 将文本框对象加入到某个容器. 对需要控制的文本框对象注册监视器,监听文本框的输入结束(即输入回车键)事件. 一个处理文本框事件的方法,完成对截获事件进行判断和处理. JTextField类的主要构
详解Java的设计模式编程中的原型模式

定义:用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象. 类型:创建类模式类图: 原型模式主要用于对象的复制,它的核心是就是类图中的原型类Prototype.Prototype类需要具备以下两个条件: 实现Cloneable接口.在java语言有一个Cloneable接口,它的作用只有一个,就是在运行时通知虚拟机可以安全地在实现了此接口的类上使用clone方法.在java虚拟机中,只有实现了这个接口的类才可以被拷贝,否则在运行时会抛出CloneNotSupportedExcepti

举例解析Java的设计模式编程中里氏替换原则的意义

相关推荐

随机推荐