Square和Rectangle继承有什么问题？

我读过一些关于使Square成为Rectangle类的继承类的做法的文章，这是一种不好的做法，称它违反了LSP（Liskov替代原则）。我仍然不明白，我在Ruby中做了一个示例代码：Square和Rectangle继承有什么问题？

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？

来源

2013-05-29 mko

块状太空公主？ http://www.youtube.com/watch?v=pJTrD3R5cj0 – paxdiablo

哇，这很有趣，但我不太明白 – mko

yozloy，道歉，我只是提出一点，你可能想解释你的意思LSP，以便那些不知道它的人不必搜索。 – paxdiablo

我并不总是热衷于Liskov，因为它似乎限制了基于行为而不是“本质”的继承。在我看来，继承总是意味着一种“是一种”的关系，而不是“完全一样”。

话虽如此，the wikipedia article进入细节为为什么这被认为是由一些不好的，使用您的具体例子：

违反LSP一个典型的例子是一个正方形类，它从矩形派生类，假设getter和setter方法都存在宽度和高度。

Square类始终假定宽度与高度相等。如果在需要Rectangle的上下文中使用Square对象，则可能会发生意外的行为，因为Square的尺寸不能单独修改（或者不应该）。

这个问题不容易修复：如果我们可以在Square类中修改setter方法，以便它们保留Square不变量（即保持尺寸相等），那么这些方法将削弱（违反）后置条件矩形设置器，其中声明尺寸可以独立修改。

所以，看你的代码旁边的等效Rectangle代码：

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

输出将是50在左边，100在右边。

但是，这是文章最重要的一点，我认为：LSP的

违规行为，像这样的，可能会或可能不会在实践中的问题，这取决于使用违反LSP的类的代码实际预期的后置条件或不变量。

换句话说，只要使用类代码理解的行为，不存在问题。

底线，方形是长方形的真子集，为矩形的活够清晰:-)

来源

2013-05-29 03:18:05 paxdiablo

感谢您的详细解释。我没有从'矩形'代码得到的是'r = Rectangle.new（100）'这一行，你的意思是'r = Rectangle.new（100，100）'？ – mko

@yozloy，是的，道歉，这是一个cut'n'paste错误，虽然我可以声称它是一个单一的参数矩形构造函数，它使一个正方形:-)现在修复。 – paxdiablo

@paxdiable明白了！谈论's.height'和'r.height'的输出，我认为'50'，'100'是正确的输出，我对这一点是否正确？ – mko

什么地方错了，从里氏替换原则（LSP）的观点是，你Rectangle小号和Square是可变的。这意味着你必须显式地重新实现子类中的setter，并失去继承的好处。如果你使得Rectangle是不变的，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，那么违反LSP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给出的getter而不是制定者，因此不变性。通过这个实施，Rectangles和Squares提供对height和width的可见度，对于一个正方形，这些将永远是相同的，并且区域的概念是一致的。

来源

2013-05-29 04:17:22 pjs

呃！我可以看到你来自哪里，这是一个很好的解释。但看起来这使得对象重用更加困难。为了调整对象的大小，你必须创建一个具有修改属性的全新对象，然后销毁旧对象。这并不能使你的答案变得毫无意义，只会降低LSP在我眼中的实用性。 – paxdiablo

@pjs为什么mutable会失去继承的好处？我认为只需重新实现setter方法，'Square'类可以重用'Rectangle'类中定义的方法，这是一种好处吗？ – mko

@paxdiablo：我不主张LSP，只是试图解释（我的理解）它。但是，我倾向于支持不可变对象。不同尺寸的矩形是不同的矩形！这在很多情况下使事情更安全。例如，考虑将一堆矩形放在按其区域排序的二叉搜索树中。现在如果你改变了其中一个维度，那么这棵树就会在未来的访问中神秘地失败 - 其中一个元素突然违反了树的基本排序属性。像这样的错误可能很难追查。 – pjs

考虑抽象基类或接口（无论是接口还是抽象类是一个实现细节，与LSP无关）ReadableRectangle;它具有只读属性Width和Height。有可能从中得出ReadableSquare类型，它具有相同的属性，但合同确保Width和Height将始终相等。

ReadableRectangle从，一个可以定义具体类型ImmutableRectangle（这需要在其构造的高度和宽度，并保证了Height和Width属性将始终返回相同的值），和MutableRectangle。人们还可以定义具体类型MutableRectangle，它允许随时设置高度和宽度。

在事物的“正方形”一侧，ImmutableSquare应该可替代ImmutableRectangle和ReadableSquare。但是，MutableSquare仅可替代ReadableSquare [可替代ReadableRectangle。]此外，尽管ImmutableSquare的行为可替代ImmutableRectangle，但通过继承具体的ImmutableRectangle类型获得的值将受到限制。如果ImmutableRectangle是抽象类型或接口，那么ImmutableSquare类只需要使用一个字段而不是两个来保存其维度（对于具有两个字段的类，保存一个并不是什么大问题，但不难想象带有很多领域，其中节省可能很大）。但是，如果ImmutableRectangle是一个具体类型，那么任何派生类型都必须具有其基数的所有字段。

某些类型的方形可替代相应类型的矩形，但可变方形不可替代可变矩形。

来源

2013-07-02 22:15:32 supercat

Square和Rectangle继承有什么问题？

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