第一节:开闭原则和里氏替换原则
一. 开闭原则
1. 定义
对扩展开放,对修改关闭。(当应用的需求改变时,在不修改软件实体的源代码前提下,可以扩展模块的功能,使其满足新的需求。)
2. 作用
(1). 对软件测试的影响
软件遵守开闭原则的话,软件测试时只需要对扩展的代码进行测试就可以了,因为原有的测试代码仍然能够正常运行。
(2). 可以提高代码的可复用性
粒度越小,被复用的可能性就越大;在面向对象的程序设计中,根据原子和抽象编程可以提高代码的可复用性。
(3). 可以提高软件的可维护性
遵守开闭原则的软件,其稳定性高和延续性强,从而易于扩展和维护
3. 实现方法和案例
可以通过“抽象约束、封装变化”来实现开闭原则,即通过接口或者抽象类为软件实体定义一个相对稳定的抽象层,而将相同的可变因素封装在相同的具体实现类中。
因为抽象灵活性好,适应性广,只要抽象的合理,可以基本保持软件架构的稳定。而软件中易变的细节可以从抽象派生来的实现类来进行扩展,当软件需要发生变化时,只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。
PS: 依赖倒置原则就是对开闭原则很好的实现。
类似的案例太多了,此处不单独提供了。
二. 里氏替换原则
1. 定义
子类可以扩展父类的功能,但不要改变父类原有的功能。也就是说:子类继承父类时,除添加新的方法完成新增功能外,不要重写父类已经实现了的方法(抽象方法除外)。
2. 作用
(1). 里氏替换原则是实现开闭原则的重要方式之一。
(2). 它避免了继承中重写父类造成的可复用性变差的缺点。
(3). 它是动作正确性的保证。即类的扩展不会给已有的系统引入新的错误,降低了代码出错的可能性。
3. 实现方法和案例
父类和子类
/// <summary> /// 计算父类 /// </summary> public class FatherCalculate { /// <summary> /// 计算两个数相加 /// </summary> /// <param name="a"></param> /// <param name="b"></param> /// <returns></returns> public int Cal1(int a,int b) { return a + b; } /// <summary> /// 计算两个数相加 /// </summary> /// <param name="a"></param> /// <param name="b"></param> /// <returns></returns> public double Cal2(double a, double b) { return a + b; } /// <summary> /// 计算两个数相加 /// </summary> /// <param name="a"></param> /// <param name="b"></param> /// <returns></returns> public virtual int Cal3(int a, int b) { return a + b; } /// <summary> /// 计算两个数相乘 /// </summary> /// <param name="a"></param> /// <param name="b"></param> /// <returns></returns> public int Cal4(int a, int b) { return a * b; } } public class ChildCalculate2 : FatherCalculate { /// <summary> /// 计算两个数相减 /// </summary> /// <param name="a"></param> /// <param name="b"></param> /// <returns></returns> public int Cal4(int a, int b) { return a - b; } }
测试
{ Console.WriteLine("--------------------------里氏替换--------------------------------"); //父类中有加法和乘法运算 //1.执行加法运算 ChildCalculate1 c1 = new ChildCalculate1(); //计算错误,违背了里氏替换原则,子类重写了父类已经实现的方法,覆盖了父类 Console.WriteLine($"10+6={c1.Cal1(10, 6)}"); //4 //2.执行加法运算 FatherCalculate f1 = new ChildCalculate1(); //走的是父类的方法 Console.WriteLine($"10+6={f1.Cal1(10, 6)}"); //16 //3. 执行加法运算 FatherCalculate f2 = new ChildCalculate2(); //走的是父类的方法 (满足 里氏替换原则) Console.WriteLine($"10+6={f2.Cal1(10, 6)}"); //16 //4. 执行加法运算 ChildCalculate2 c2 = new ChildCalculate2(); //走的是父类的方法,子类继承父类的 Console.WriteLine($"10+6={c2.Cal1(10, 6)}"); //16 //5. 执行减法运算 //走的是子类的方法 Console.WriteLine($"10-6={c2.Cal4(10, 6)}"); //4 }
运行结果
补充说明:如果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,程序运行出错的概率会非常大。
如果程序违背了里氏替换原则,则继承类的对象在基类出现的地方会出现运行错误。这时其修正方法是:取消原来的继承关系,重新设计它们之间的关系。
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