定义
Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.
所有引用基类的地方必须透明的使用其子类的对象。
定义明确的说,只要父类能出现的地方子类也可以出现,而且替换为子类不会产生任何错误或异常,但是反过来就不行,有子类出现的地方,父类未必就能适应。
继承
优点
代码共享,减少创建类的工作量,每个子类都拥有父类的方法和属性
提高代码的重用性
子类可以形似父类,但是又异于父类。
提高代码的可扩展性,实现父类的方法就可以了。许多开源框架的扩展接口都是通过继承父类来完成。
提高产品或项目的开放性
缺点
继承是侵入性的,只要继承,就必须拥有父类的所有方法和属性
降低了代码的灵活性,子类必须拥有父类的属性和方法,让子类有了一些约束
增加了耦合性,当父类的常量,变量和方法被修改了,需要考虑子类的修改,这种修改可能带来非常糟糕的结果,要重构大量的代码。
从整体来看,利大于弊。怎么才能让利的因素发挥最大的作用,同时减少弊的影响?解决方案是引入里氏替换原则。
里氏替换原则的规范
1.子类必须完全实现父类的方法
我们在做系统设计时,经常会定义一个接口或抽象类,然后编码实现,调用类则直接传入接口或抽象类,其实这已经使用了里氏替换原则。
注意:
如果子类不能完整地实现父类的方法,或者父类的一些方法在子类中已经发生畸变,则建议断开继承关系,采用依赖,聚集,组合等关系代替继承。
2.子类可以有自己的个性
子类当然可以有自己的行为和外观,也就是方法和属性。但是里氏替换原则可以正着用,但是不能反着用。在子类出现的地方,父类未必就可以胜任。
下面的两条不适合ios,ios 没办法区分参数类型是放大还是缩小,不检测参数类型。
3.覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大
4.覆盖或实现父类的方法时输出结果可以被缩小
场景模拟
我们以士兵射击为例。士兵设计可以使用很多枪步枪,手枪等等
士兵射击UML图
士兵设计UML图简单代码
@protocol Gun<NSObject>
-(void)shoot;
@end
#import "Gun.h"
@interface Solider :
NSObject-(void)setGun:(id<Gun>) gun;
-(void)killEnemy;
@end
#import "Solider.h"
@interface Solider()
@property (nonatomic,strong) idsoliderGun;
@end
@implementation Solider
-(void)setGun:(id<Gun>)gun{
self.soliderGun = gun;
}
-(void)killEnemy{
[self.soliderGun shoot];
}
@end
#import "Gun.h"
@interface HandGun : NSObject<Gun>
@end
#import "HandGun.h"
@implementation HandGun
-(void)shoot{
NSLog(@"手枪射击");
}
@end
#import "Gun.h"
@interface Rifle : NSObject<Gun>
@end
#import "Rifle.h"
@implementation Rifle
-(void)shoot{
NSLog(@"步枪射击");
}
@end
#import "Gun.h"
@interface MachineGun : NSObject<Gun>
@end
#import "MachineGun.h"
@implementation MachineGun
-(void)shoot{
NSLog(@"机关枪射击");
}
@end
测试代码
Solider * solider=[[Solider alloc]init];
id<Gun> gun=[HandGun new];
[solider setGun:gun];
[solider killEnemy];
gun=[Rifle new];
[solider setGun:gun];
[solider killEnemy];
gun=[MachineGun new];
[solider setGun:gun];
[solider killEnemy];
结果
2018-04-03 15:50:37.308121+0800 设计模式原则[54809:5684654] 手枪射击
2018-04-03 15:50:37.308331+0800 设计模式原则[54809:5684654] 步枪射击
2018-04-03 15:50:37.308615+0800 设计模式原则[54809:5684654] 机关枪射击
上面这个实现就是也就是开闭原则。
场景模拟变更
我们用步枪射击的时候,其实步枪有很多种,有AK,AUG狙击枪。但是当我们用狙击步枪的时候我们需要打开瞄准镜才能射击。
场景变更UML 图
士兵设计场景扩展UML图场景变更代码
#import "Rifle.h"
@interface AUG : Rifle
-(void)zoomOut;
@end
#import "AUG.h"
@implementation AUG
-(void)zoomOut{
NSLog(@"打开放大镜");
}
-(void)shoot{
NSLog(@"使用狙击枪射击");
}
@end
solider 增加
-(void)killEnemy:(AUG*)aug;
-(void)killEnemy:(AUG*)aug{
[aug zoomOut];
[aug shoot];
}
测试代码
AUG * aug = [AUG new];
[solider killEnemy:aug];
结果
2018-04-03 16:13:57.310796+0800 设计模式原则[60744:5711673] 打开放大镜
2018-04-03 16:13:57.311321+0800 设计模式原则[60744:5711673] 使用狙击枪射击
当我们给-(void)killEnemy:(AUG*)aug函数传入一个 MachineGun 对象的时候回繁盛崩溃
Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[MachineGun zoomOut]: unrecognized selector sent to instance 0x60000000a6a0'
从这里可以看出里氏替换原则的缺点了。不可以向下兼容
这证明了里氏替换原则可以正着用,但是不能反着用。在子类出现的地方,父类未必就可以胜任。
里氏替换原则经验
在项目中,采用里氏替换原则时,尽量避免子类的“个性”,一旦子类有了“个性”,这个子类和父类之间的关系就难调和,把子类当做父类使用,子类的“个性”被抺杀了,把子类单独作为一个业务来使用,则会让代码间的耦合关系变得扑朔迷离–缺乏类替换的标准。(别人的经验)
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