面向对象设计原则之3-里氏替换原则

所有引用基类的地方必须透明的使用其子类的对象。在代码中将基类对象转换成其子类对象,不应当产生任何错误或异常。

C#设计模式概述

里氏替换原则Liskov Substitution Principle or LSP

所有引用基类的地方必须透明的使用其子类的对象。

LSP:Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.

在代码中将基类对象转换成其子类对象,不应当产生任何错误或异常。

示例

namespace Liskov;
public abstract class Shape {

    public abstract double Area();
    public abstract void Draw();

    public virtual void ShowMessage() {
        Console.WriteLine($"I'm a(n) {this.ToString()}!");
    }
}
public class Rectangle : Shape {

    public int Height = 3;
    public int Width = 7;

    public override double Area() => Height * Width;

    public override void Draw() {
        Console.WriteLine("Draw Rectangle!");
    }

}
public class Circle : Shape {

    public int Radii = 6;
    const double PI = 3.1415926535898;

    public override double Area() => PI * Math.Pow(Radii, 2);

    public override void Draw() {
        Console.WriteLine("Draw Circle!");
    }

}

首先建立Shape形状抽象基类,包含2个抽象方法Area和Draw,另外包含1个虚拟方法ShowMessage并提供默认实现。里氏替换原则要求尽可能的使用其基类作为方法的参数,以下给出一个解决方案以供参考:

public static void DoSomething(Shape shape) {

    var area = shape.Area();
    shape.Draw();
    shape.ShowMessage();

}

以下是一个调用方可能的代码:

Shape shape = new Rectangle();
DoSomething(shape);

shape = new Circle();
DoSomething(shape);

Console.ReadKey();

以下是这个案例的输出结果:

I'm a(n) Liskov.Rectangle!
I'm a(n) Liskov.Circle!

里氏替换原则根据“运行时子类对象覆盖父类对象”的特点,可以很方便的对系统进行扩展,只需要增加子类而无需更改任何现有代码。例如增加一个新的正方形子类Square,而不需要对DoSomething方法做任何改动。

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