你能用一个好的C#示例来解释Liskov替换原理吗?
你能用一个很好的C#例子来解释Liskov替换原理(SOLID的'L')吗?它以简单的方式涵盖了原理的所有方面? 如果真的有可能。
(这个答案已被改写2013-05-13,阅读评论底部的讨论)
LSP是关于遵循基类的契约。
你可以例如不要在子类中抛出新的异常,因为使用基类的人不会期望这样。 如果基类抛出ArgumentNullException
如果缺少参数并且子类允许参数为空(也是LSP违例),则也是如此。
下面是一个违反LSP的类结构的例子:
public interface IDuck
{
void Swim();
// contract says that IsSwimming should be true if Swim has been called.
bool IsSwimming { get; }
}
public class OrganicDuck : IDuck
{
public void Swim()
{
//do something to swim
}
bool IsSwimming { get { /* return if the duck is swimming */ } }
}
public class ElectricDuck : IDuck
{
bool _isSwimming;
public void Swim()
{
if (!IsTurnedOn)
return;
_isSwimming = true;
//swim logic
}
bool IsSwimming { get { return _isSwimming; } }
}
和调用代码
void MakeDuckSwim(IDuck duck)
{
duck.Swim();
}
正如你所看到的,鸭子有两个例子。 一只有机鸭子和一只电动鸭子。 电动鸭只能打开才能游泳。 这违反了LSP原则,因为它必须打开才能够游泳,因为IsSwimming
(也是合同的一部分)不会被设置为基类。
你当然可以通过做这样的事来解决它
void MakeDuckSwim(IDuck duck)
{
if (duck is ElectricDuck)
((ElectricDuck)duck).TurnOn();
duck.Swim();
}
但是,这将违反开放/封闭原则,必须在任何地方实施(因此仍然会产生不稳定的代码)。
正确的解决方案是自动打开Swim
方法中的鸭子,并且这样做使得电动鸭子的行为与IDuck
界面所定义的IDuck
更新
有人添加了评论并将其删除。 它有一个我想要解决的有效问题:
在Swim
方法中打开鸭子的解决方案在实际实施( ElectricDuck
)时可能会产生副作用。 但是这可以通过使用明确的接口实现来解决。 imho更有可能是因为没有在Swim
打开它而出现问题,因为预计它会在使用IDuck
界面时游泳
更新2
改写一些部分以使其更清楚。
LSP实用方法
我到处寻找LSP的C#示例,人们使用虚构的类和接口。 这是我在我们的一个系统中实现的LSP的实际实现。
场景:假设我们有3个数据库(抵押贷款客户,当前账户客户和储蓄账户客户)提供客户数据,我们需要给定客户的姓氏的客户详细信息。 现在,我们可能会从这3个数据库中获取超过1个客户的详细信息。
执行:
业务模型层:
public class Customer
{
// customer detail properties...
}
数据访问层:
public interface IDataAccess
{
Customer GetDetails(string lastName);
}
以上界面由抽象类实现
public abstract class BaseDataAccess : IDataAccess
{
/// <summary> Enterprise library data block Database object. </summary>
public Database Database;
public Customer GetDetails(string lastName)
{
// use the database object to call the stored procedure to retrieve the customer details
}
}
这个抽象类对所有3个数据库都有一个通用的方法“GetDetails”,它由每个数据库类扩展,如下所示
抵押客户资料存取:
public class MortgageCustomerDataAccess : BaseDataAccess
{
public MortgageCustomerDataAccess(IDatabaseFactory factory)
{
this.Database = factory.GetMortgageCustomerDatabase();
}
}
当前账户客户数据访问:
public class CurrentAccountCustomerDataAccess : BaseDataAccess
{
public CurrentAccountCustomerDataAccess(IDatabaseFactory factory)
{
this.Database = factory.GetCurrentAccountCustomerDatabase();
}
}
储蓄账户客户数据访问:
public class SavingsAccountCustomerDataAccess : BaseDataAccess
{
public SavingsAccountCustomerDataAccess(IDatabaseFactory factory)
{
this.Database = factory.GetSavingsAccountCustomerDatabase();
}
}
一旦设置了这3个数据访问类,现在我们将我们的注意力吸引到客户端。 在业务层,我们有CustomerServiceManager类,它将客户详细信息返回给客户。
业务层:
public class CustomerServiceManager : ICustomerServiceManager, BaseServiceManager
{
public IEnumerable<Customer> GetCustomerDetails(string lastName)
{
IEnumerable<IDataAccess> dataAccess = new List<IDataAccess>()
{
new MortgageCustomerDataAccess(new DatabaseFactory()),
new CurrentAccountCustomerDataAccess(new DatabaseFactory()),
new SavingsAccountCustomerDataAccess(new DatabaseFactory())
};
IList<Customer> customers = new List<Customer>();
foreach (IDataAccess nextDataAccess in dataAccess)
{
Customer customerDetail = nextDataAccess.GetDetails(lastName);
customers.Add(customerDetail);
}
return customers;
}
}
我没有显示依赖注入来保持它简单,因为它现在已经变得复杂了。
现在,如果我们有一个新的客户详细数据库,我们可以添加一个扩展BaseDataAccess并提供其数据库对象的新类。
当然,我们在所有参与的数据库中需要相同的存储过程
最后, CustomerServiceManager
类的客户端只会调用GetCustomerDetails方法,传递lastName而不关心数据的来源和方式。
希望这会给你一个理解LSP的实用方法。
以下是应用Liskov替代原则的代码。
public abstract class Fruit
{
public abstract string GetColor();
}
public class Orange : Fruit
{
public override string GetColor()
{
return "Orange Color";
}
}
public class Apple : Fruit
{
public override string GetColor()
{
return "Red color";
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Fruit fruit = new Orange();
Console.WriteLine(fruit.GetColor());
fruit = new Apple();
Console.WriteLine(fruit.GetColor());
}
}
LSV指出:“派生类应该可替代其基类(或接口)”&“使用对基类(或接口)的引用的方法必须能够使用派生类的方法,而不必知道它或知道细节“。
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