Question

我已经阅读了一些关于使Square成为Rectangle类的继承类的做法的一些文章，这说明它违反了LSP（Liskov替换原则）。我仍然没有得到它，我在Ruby中制作了一个示例代码：

class Rectangle
    attr_accessor :width, :height
    def initialize(width, height)
        @width = width
        @height = height
    end
end

class Square < Rectangle
    def initialize(length)
        super(length, length)
    end
    def width=(number)
        super(number)
        @height = number
    end

    def height=(number)
        super(number)
        @width = number
    end
end


s = Square.new(100)

s.width = 50

puts s.height

有人能告诉我它有什么问题吗？

Answer 1

我并不总是热衷Liskov，因为它似乎限制了你可以根据行为而不是“本质”继承的方法。在我看来，继承总是意味着一种“是一种”关系，而不是一种“完全像”的关系。

话虽如此，the wikipedia article详细说明为什么一些人认为这很糟糕，使用您的确切示例：

违反LSP的典型示例是一个Square类，它派生自Rectangle类，假设宽度和高度都存在getter和setter方法。

Square类总是假设宽度等于高度。如果在期望Rectangle的上下文中使用Square对象，则可能会发生意外行为，因为Square的维度不能（或者不应该）独立修改。

这个问题不容易修复：如果我们可以修改Square类中的setter方法以保持Square不变量（即保持尺寸相等），那么这些方法将削弱（违反）Rectangle的后置条件setters，声明可以独立修改尺寸。

所以，查看代码和等效的Rectangle代码：

s = Square.new(100)            r = Rectangle.new(100,100)
s.width = 50                   r.width = 50
puts s.height                  puts r.height

左边的输出为50，右边的输出为100。

但是，在我看来，这个是文章的重点：

违反LSP，像这样，可能会或可能不会在实践中成为问题，具体取决于使用违反LSP的类的代码实际预期的后置条件或不变量。

换句话说，如果代码使用，那么类就会理解行为，那就没有问题。

底线，正方形是矩形的适当子集，对于矩形的宽松定义： - ）

Answer 2

从Liskov替换原则（LSP）的角度来看，它的错误是你的Rectangle和Square是可变的。这意味着您必须显式重新实现子类中的setter，并失去继承的好处。如果你使Rectangle成为不可变的，即如果你想要一个不同的Rectangle你创建一个新的而不是改变现有的测量值，那么违反LSP就没有问题。

class Rectangle
  attr_reader :width, :height

  def initialize(width, height)
    @width = width
    @height = height
  end

  def area
    @width * @height
  end
end

class Square < Rectangle
  def initialize(length)
    super(length, length)
  end
end

使用attr_reader给出了getter而不是setter，因此具有不变性。通过此实现，Rectangles和Squares都可以提供height和width的可见性，对于一个方格，它们将始终相同，并且区域的概念是一致的。

Answer 3

考虑抽象基类或接口（无论是接口还是抽象类都是与LSP无关的实现细节）ReadableRectangle;它具有只读属性Width和Height。可以从类型ReadableSquare派生，它具有相同的属性，但在合同上保证Width和Height始终相等。

从ReadableRectangle开始，可以定义具体类型ImmutableRectangle（在构造函数中使用高度和宽度，并保证Height和Width属性始终返回相同的值）和MutableRectangle。也可以定义具体类型MutableRectangle，它允许随时设置高度和宽度。

在“方块”方面，ImmutableSquare应该可以替代ImmutableRectangle和ReadableSquare。但是，MutableSquare只能替代ReadableSquare [它可以替代ReadableRectangle。]此外，ImmutableSquare的行为可以替代ImmutableRectangle。 ImmutableRectangle，继承具体ImmutableRectangle类型所获得的价值将受到限制。如果ImmutableSquare是抽象类型或接口，ImmutableRectangle类只需要使用一个字段而不是两个字段来保存其维度（对于具有两个字段的类，保存一个没什么大不了的，但是不难想象有更多领域的课程，节省的费用可能很大）。但是，如果{{1}}是具体类型，那么任何派生类型都必须包含其基数的所有字段。

某些类型的正方形可以替代相应类型的矩形，但是可变正方形不能替代可变矩形。

Square和Rectangle继承有什么问题？

3 个答案: