里氏替换原理 - 如何建模正方形和矩形

Question

可能的重复：
从矩形导出正方形是否违反里氏替换原理？

通过应用LSP，谁能给我一个Square和Rectangle的实现？

我读过《Head First Object-Oriented Analysis and Design》这本书，他们说如果Sqaure继承自Rectangle，它就违反了LSP，但没有正确的实现。

有人想尝试吗？

Answer 1

如果你让 Square 和 Rectangle 不可变，那么你就不会违反 LSP。

问题是，如果您可以独立更改矩形的宽度和高度，并且正方形是矩形，那么您可以将正方形更改为不是正方形。

Answer 2

我会说：不要

正方形是矩形的特殊情况。所以：使用矩形。目前还不清楚是否有任何充分的理由有一个独特的正方形类。

当然，这实际上取决于您对这些形状的用途。 LSP 是否满足取决于您对形状的操作。

Answer 3

您最好在构造函数中传递一个约束（bool square 会这样做），将其存储为字段，并在计算期间检查字段（x、y、w、h？） '方形度”从而加快了这些计算的速度。

您可以这样设置，如果设置了“方形”约束，则设置宽度或高度将导致另一个自动匹配。 set(x, y, w, h) 方法始终有效，但如果参数没有给出正方形，则会抛出 IllegalArgumentException 或类似异常。

Answer 4

如果它们是不可变的，如上所述，那么它不会违反 LSP：

public class Rectangle {
    int width;
    int height;

    public Rectangle(int w, int h) {
        width = w;
        height = h;
    }

    //getWidth(), getHeight, getArea(), etc, but no setters.
}


public Square extends Rectangle {
    public Square(int side) {
        super(side, side);
    }
}

现在，如果您有一个采用百分比的 scale() 方法，您可以以符合 LSP 的方式增长矩形和正方形，但是当然，矩形上的 grow() 方法需要两条被正方形覆盖的边才能正确运行，这会违反 LSP。

Answer 5

克林顿说得最好：这取决于是什么的定义

正方形是矩形这一不可动摇的直觉来自我们的数学训练。数学对象是不可变的且无身份的。如果您的程序确实在数学意义上对正方形和矩形对象进行建模，那么 Square 应该是 Rectangle 的子类型，并且它们应该是不可变的。任何适用于矩形的数学运算也适用于正方形。

但是，您的程序可能不会对数学对象进行建模。也许您正在对图形屏幕对象进行建模。其中有数学方面的内容，但还有更多。然后我们就陷入混乱了。考虑到您想要对矩形进行的所有操作，也许最好将矩形设计为正方形的子类型。那么这完全违背了我们的数学直觉，我们不希望我们的设计出现这种混乱。

这是一个可怕的事实：OOP 很无聊。你可能认为一些超级聪明的人做了一些宏伟的研究并想出了这个万能的编程模型。每个谜题都有一个完美的解决方案，只是你不知道它，因为你还没有足够好地理解这个神圣的启示。人们比宗教敌人更热衷于讨论 OOP，互相抛出大词和抽象概念，引用没人真正理解的古代文本中的原理和惯例。