正方形继承长方形违反liskov原则？

[zmm048]

几乎所有的将Liskov原则的文章都提到了“正方形继承长方形违反Liskov原则”。
但都说的不清不楚的
假设我有如下的两个类，请问哪个地方违反了Liskov原则呢？


public class Rectangle ...{
protected double width;
protected double height;

public double getWidth() ...{
return width;
}

public void setWidth(double width) ...{
this.width = width;
}

public double getHeight() ...{
return height;
}

public void setHeight(double height) ...{
this.height = height;
}

public double calcSize() ...{
return this.height * this.width;
}
}



public class Square extends Rectangle ...{
@Override
public void setHeight(double height) ...{
setEdge(height);
}

@Override
public void setWidth(double width) ...{
setEdge(width);
}

@Override
public double getHeight() ...{
return getEdge();
}

@Override
public double getWidth() ...{
return getEdge();
}

public double getEdge() ...{
return this.height;
}

public void setEdge(double edge) ...{
this.height = edge;
this.width = edge;
}
}

[zmm048]

每构造一个边长为X的正方形，就可以构造一个长、宽都为X的长方形，使得任何使用这个长方形的地方替换成正方形後，不改变程序的逻辑，因此，正方形继承长方形是符合Barbara Liskov对里氏替换原则的。

但是并不是任何一个长方形，都可以找到一个正方形，使得任何使用这个长方形的地方替换成正方形後，不改变程序的逻辑
因此，正方形继承长方形是不符合Robert C. Martin对里氏替换原则的。

所以 觉着Robert C.Martin 曲解了里氏替换原则的本意

[iboy1983]

感觉Martin这人就会把屁话说来说去。目前搞面向对象的所谓大师都是Java发家的，好点的就算对更早期的和复杂的面向对象语言也很熟，可以这么说，他们的局限性是因为他们是程序员起家的。计算机科学的根本在于各种数学上的抽象，而我怀疑象Martin这类人，连与计算机学科关系十分密切的如《算法论》之类都没有好好看过，说白了其真实水平比你我高不到哪里去(当然我也没好好看过)。

你说的这个长方形和正方形的例子，继承之时相当于重新定义了语义(其实还可以从很多个更根本的角度来看)，这样表面文字上来看是继承，其实根本不是真正的继承关系，自然会产生问题。再从测试来看，这个测试只覆盖了特殊情况，既然这个对象对于测试来说属于黑盒(里面如何变化外部不清楚)，那么这个测试本应定义成测试结果是不是等于W乘以H，以求证Area与W和H的关系是前者等于后两者相乘，而并非一个固定用例的测试，而这个测试显然没有做到这一点(因为它的用值并非来自于赋值后重新取出的W和H)，所以出错也是自然而然的事。因为它用的并非这些本来都是很自然的事，想不清楚只是经验不够，思维上还没有统一起来形成可以覆盖的高度。

现在让这些大师们一顿云山雾罩，事情反而变得玄妙和复杂了，真是SHIT。以上言论不是针对LZ，而是针对绝大多数靠Java的炒作而出书立传发家的大师和专家。

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这是网上高手给出的解答

[feihua317]

我觉得根本没违反啊！长方形的长和宽相等不就是正方形吗？正方形是长方形的特例，完全可以继承。

[zmm048]

我觉着Robert C. Martin对liskov的简化改变了Barbara Liskov的本意呀
Liskov的意思是
对于任何子类对象，都有一个父类对象，是的使用此父类对象的程序该为子类对象後行为不变。
但是Robert C.Martin的意思变成了：
对于任何父类对象，都有一个子类对象，是的使用此父类对象的程序该为子类对象後行为不变。

Liskov Substitution Principle:
What is wanted here is something like the following substitution property: If for each object o1 of type S there is an object o2 of type T such that for all programs P defined in terms of T, the behavior of P is unchanged when o1 is substituted for o2 then S is a subtype of T." - BarbaraLiskov, Data Abstraction and Hierarchy, SIGPLAN Notices, 23,5 (May, 1988).

以下是Robert C. Martin的简化版：
Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it - Robert C. Martin, Engineering Notebook, C++ Report, Nov-Dec, 1996

Subtypes must be substitutable for their base types - Robert C. Martin, Agile Software Development Principles Patterns and Practices,2002

[火龙果被占用了]

这样看来好像是 Robert C.Martin 曲解了里氏替换原则的本意。

[Squall1009]

不知道什么叫“liskov原则”，但

《effective C++ 第三版》里面讨论过这个问题 可以参考p154-p155
其大致的解释为：
一些可以运用在矩形上的方法（比如单独增加矩形的长或者宽）却不能运用在正方形上（因为正方形必须长和宽一致）。
简单的说：
“能够施行于base class对象上的每件事情，也可以施行于derived class对象身上”

[shili150]

这些我不是很清楚
但也up一下

[火龙果被占用了]

“能够施行于base class对象上的每件事情，也可以施行于derived class对象身上”
____________________________________________________________________________

这个就是“里氏替换原则”。

[timerri]

对于实践而言，毫无意义

[火龙果被占用了]

我认为有意义的，里氏替换原则是面向对象设计原则中五大原则之一。

要设计比较好的应用，至少要符合这些原则的。

[jk88811]

接楼上

不过好像我们在设计的时候, 不应该刻意地去想这个原则, 那个原则...

原则仅仅是原则, 用来指导我们, 而不是左右我们...

[zmm048]

接楼上
不应该刻意地去想这个原则, 那个原则

并不意味着我们不应当准确的理解这些原则

[火龙果被占用了]

接楼上楼上

原则只是界定了一个规范，让我们可以看到一个好的系统应该如何去实现的，而且这些原则都是一些前辈经验的总结，我们应该汲取他们的经验的，在软件设计时我认为很有必要考虑一下的。

[zmm048]

是否可以这样认为
Barbara Liskov 提出了LSP原则，
Robert C. Martin强化了这一原则
Robert C.Martin的LSP强化版提出了更苛刻的要求，即要求子类不能改变父类的行为，因此也提供了更好的扩展性

[cxz7531]

关键是子类扩展父类的时候，只能增加字段和方法，而不能增加约束。

长和宽必须相等是对父类中两个字段的约束，而在子类无法扩展这种约束，这算是目前oo语言的局限性。期待下一代oo语言解决。

[zmm048]

那么 子类是父类的某种特例，这种情况下是否不应该使用继承呢？因为特例必然是在父类的基础上添加了约束的

回复人：cxz7531(大花猫) ( 五级(中级)) 信誉：97 2007-09-06 09:02:22 得分:0
关键是子类扩展父类的时候，只能增加字段和方法，而不能增加约束。
长和宽必须相等是对父类中两个字段的约束，而在子类无法扩展这种约束，这算是目前oo语言的 局限性。期待下一代oo语言解决。

[lfcai]

学习下~~~~~~~
谢谢上面的同志们

[bushuang]

讨论这个话题有什么意义呢....