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magva
Asked: 2025-01-09 00:53:50 +0800 CST

里氏替换原则如何与抽象类的具体实现中的类型特化一起工作？

  • 772

假设我们想模拟不同种类的食物：披萨和馅饼。披萨和馅饼都有一种配料，但它们的配料不同。

我们实现一个抽象类Baked，以及两个具体类Pizza和Pie。我们还实现一个抽象类Topping，以及两个具体类PizzaTopping和PieTopping。

根据定义， 的任何具体实现都Baked必须具有Topping，因此Baked应具有 类型的属性Topping。此外，此特定的 topping 属性应为PizzaTopping中的类型Pizza，并且PieTopping中的类型Pie。

如果我正确理解了前面的答案，那么在这种情况下 LSP 就会被违反，因为如果我们抛开抽象的事实Baked，就有可能实例化Baked持有 的 a ，但如果我们用PieTopping替换，这是不可能的。BakedPizza

我的问题是：有没有办法在不违反 LSP 的情况下实现这个模型？

oop

2 个回答

  1. Best Answer

    我将首先解决当前的问题，然后我将谈谈该问题所隐含的总体假设。

    使用类似 C# 的伪代码，您可以Pizza像这样定义：

    public class Pizza : Baked
{
    private readonly PizzaTopping topping;

    public Pizza(PizzaTopping topping) : this(topping)
    {
        // Consider saving `topping` to a private or protected class field
        // so that you don't have to downcast any `topping` field from the
        // base class:
        this.topping = topping;
    }
}

    然后对整个班级做同样的事情Pie。

    这可能会引发一个自然的问题：为什么还要有一个抽象Topping类？

    确实，根据 OP 中的信息，我们没有足够的信息来回答这样的问题。是否Topping定义了派生类可以实现的一些多态行为？如果是，那是什么？这些是否与里氏替换原则 (LSP) 有关？

    不幸的是，大学、训练营和在线课程都坚持教授面向对象设计，认为它就是在现实世界中建模具体对象。这可能是Simula 的初衷，但很少被证明是 Java 或 C# 等语言中构建代码的最佳方式。

    LSP 不是关于结构，而是关于行为。维基百科条目实际上很好地概括了对 LSP 的现代理解，其中讨论了

    • 子类型中的先决条件无法得到加强
    • 后置条件在子类型中不能被削弱
    • 不变量在子类型中不能被削弱

    所有这些（先决条件、后置条件和不变量）在Bertrand Meyer 的 OOD 观点中都是类型契约的一部分。只有类型的设计者才能说出契约是什么，而且由于 OP 没有说明这一点，我们无法真正回答给定的设计是否违反了 LSP。

    • 1

  2. 让我们尝试仔细分析一下您的问题。

    里氏替换原则（LSP）：

    如果类 S 是类 T 的子类，则类 T 的对象应该可以被类 S 的对象替换，而不会改变程序的期望属性。

    在您的情况下，这意味着以下内容：如果您有一些代码（例如，方法f）作为Baked参数，那么如果您将实例Pizza或Pie作为参数传递给它，它应该可以正常工作。

    从这句话可以看出，如果不理解方法，以及类和中方法的实现，我们就无法谈论是否符合 LSP 。因为fBakedPizzaPie这些信息直接影响对“程序正确性”的理解。

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