JavaScript 中的 SOLID 原則(三):“L”代表什么

本篇是SOLID原則的第三部分周循,建議先閱讀前兩部分:

JavaScript 中的 SOLID 原則(一):“S”代表什么

JavaScript 中的 SOLID 原則(二):“O”代表什么

這是SOLID的第三篇文章(原文一共五篇)盖桥,作者是serhiirubets壶唤,歡迎持續(xù)關(guān)注洗鸵。

里氏替換原則(Liskov Substitution Principle)

L - 里氏替換原則军援。這個(gè)原則是指:如果S是T的子類型宠进,那么程序中的T對(duì)象可以被S對(duì)象替換,不需要改變程序中任何所需屬性萝风。從定義上可能沒(méi)有辦法清晰的理解其含義嘀掸,我們稍微換一個(gè)說(shuō)法:函數(shù)中使用的指針或引用基類必須可以替換為其派生類。

讓我們用更簡(jiǎn)單的方式來(lái)描述它闹丐,例如:你有一個(gè)“Car”類横殴,并且在不同地方進(jìn)行了使用被因。這個(gè)原則的意思是:每一個(gè)使用Car類的地方卿拴,都應(yīng)該可以被Car類的子類替換。如果我們有一個(gè)繼承自“Car“的“Passenger Car”, 或者有一個(gè)“SUV”類也繼承自“Car“梨与,如果我們把“Car”類替換成“SUV”類或者“Passenger Car”類堕花,即把父類Car替換成任何一個(gè)子類后,我們的系統(tǒng)應(yīng)該像以前一樣正常工作粥鞋。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子缘挽,我們有一個(gè)“Rectangle”(矩形)類,因?yàn)椤闭叫巍耙彩恰熬匦巍鄙氪猓覀兛梢詣?chuàng)建一個(gè)基本的“Rectangle”類和“Square”類壕曼,“Square”繼承自“Rectangle”。

class Rectangle {
    constructor(width,height) {
        this.width = width
        this.height = height
    }
    setWidth(width) {
        this.width = width
    }
    setHeight(height) {
        this.height = height
    }
    getArea() {
        return this.width * this.height
    }
}
// Square計(jì)算面積的方式有點(diǎn)不同等浊,它的高度和寬度一樣的,重寫(xiě)setWidth和setHeight方法腮郊。
class Square extends Rectangle {
    setWidth(width) {
        this.width = width;
        this.height = width;
    }
    setHeight(height) {
        this.width = height;
        this.height = height;
    }
}
const rectangleFirst = new Rectangle(10, 15)
const rectangleSecond = new Rectangle(5, 10)

console.log(rectangleFirst.getArea()); // 150
console.log(rectangleSecond.getArea()); // 50

rectangleFirst.setWidth(20)
rectangleSecond.setWidth(15)

console.log(rectangleFirst.getArea()); // 300
console.log(rectangleSecond.getArea()); // 150

我們創(chuàng)建了兩個(gè)實(shí)例,查看了矩形面積筹燕,更改寬高并再次檢查了面積轧飞,我們看到一切正常衅鹿,代碼按預(yù)期工作,但是过咬,讓我們?cè)倏匆幌?strong>里氏替換原則:如果我們更改任何子類的基類大渤,我們的系統(tǒng)應(yīng)該像以前一樣工作。

const rectangleFirst = new Square(10, 15)
const rectangleSecond = new Square(5, 10)

console.log(rectangleFirst.getArea()); // 150
console.log(rectangleSecond.getArea()); // 50

rectangleFirst.setWidth(20)
rectangleSecond.setWidth(15)

console.log(rectangleFirst.getArea()); // 400
console.log(rectangleSecond.getArea()); // 225

我們把new Rectangle() 替換為new Square()后發(fā)現(xiàn)掸绞,在setWidth之后, getArea返回了和替換之前不同的值泵三,很明顯我們打破了里氏替換原則。

那么我們應(yīng)該怎么解決呢衔掸?解決方案是使用繼承切黔,但不是從”Rectangle“類,而是準(zhǔn)備一個(gè)更“正確”的類具篇。比如纬霞,我們創(chuàng)建一個(gè)“Sharp”類,它只負(fù)責(zé)計(jì)算面積:

class Shape {
  getArea() {
    return this.width * this.height;
  }
}
class Rectangle {
    constructor(width,height) {
    super();
        this.width = width
        this.height = height
    }
    setWidth(width) {
        this.width = width
    }
    setHeight(height) {
        this.height = height
    }
}
class Square extends Shape {
    setWidth(width) {
        this.width = width;
        this.height = width;
    }
    setHeight(height) {
        this.width = height;
        this.height = height;
    }
}

我們創(chuàng)建了一個(gè)更通用的基類Shape驱显,在使用new Shape()的地方我們都可以把Shape修改為任何它的子類诗芜,而不會(huì)破壞原有邏輯。

在我們的示例中埃疫,Rectangle和Square是不同的對(duì)象伏恐,它們包含了一些相似的邏輯,但也有不同的邏輯栓霜,所以把他們分開(kāi)而不是用作“父子”類會(huì)更正確翠桦。

我們?cè)賮?lái)看一個(gè)對(duì)理解這個(gè)原則有幫助的例子:

我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Bird類,我們正在考慮應(yīng)該添加什么方法胳蛮,從第一個(gè)角度來(lái)看销凑,我們可以考慮添加fly方法,因?yàn)樗械镍B(niǎo)都會(huì)飛仅炊。

class Bird{
  fly(){}
}
function allFly(birds) {
  birds.forEach(bird => bird.fly())
}
allFly([new Bird(), new Bird(), new Bird()])

之后斗幼,我們意識(shí)到存在不同的鳥(niǎo)類:鴨子、鸚鵡抚垄、天鵝蜕窿。

class Duck extends Bird {
  quack(){}
}
class Parrot extends Bird {
  repeat(){}
}
class Swan extends Bird{
  beBeautiful(){}
}

現(xiàn)在,里氏替換原則說(shuō)呆馁,如果我們把基類更改為子類桐经,系統(tǒng)應(yīng)該像以前一樣工作:

class Duck extends Bird {
  quack(){}
}
class Parrot extends Bird {
  repeat(){}
}
class Swan extends Bird{
  beBeautiful(){}
}
function allFly(birds){
  birds.forEach(bird=> bird.fly())
}
allFly([new Duck(), new Parrot(), new Swan()])

我們?cè)谡{(diào)用allFly函數(shù)時(shí),改變了參數(shù)浙滤,我們調(diào)用了new Duck(),new Parrot(),new Swan(), 而不是調(diào)用new Bird()阴挣。一切正常,我們正確的遵循了里氏替換原則瓷叫。

現(xiàn)在我們想再添加一只企鵝屯吊,但是企鵝并不會(huì)飛送巡,如果想調(diào)用fly方法,我們就拋出一個(gè)錯(cuò)誤盒卸。

class Penguin extends Bird {
  fly(){
    throw new Error('Sorry, but I cannot fly')
  }
  swim(){}
}
allFly([new Duck(), new Parrot(), new Swan(), new Penguin()])

但是我們遇到一個(gè)問(wèn)題:fly方法并不期望出現(xiàn)內(nèi)部錯(cuò)誤骗爆,allFly方法也只是為會(huì)飛的鳥(niǎo)創(chuàng)建的,企鵝不會(huì)飛蔽介,所以我們違背了里氏替換原則摘投。

怎么解決這個(gè)問(wèn)題?與其創(chuàng)建一個(gè)基本的Bird類虹蓄,不如創(chuàng)建一個(gè)FlyingBird類犀呼,所有會(huì)飛的鳥(niǎo)都只繼承自FlyingBird類,allFly方法也只接受Flying Bird薇组。

class Bird{
}
class FlyingBird{
  fly(){}
}
class Duck extends FlyingBird {
  quack(){}
}
class Parrot extends FlyingBird {
  repeat(){}
}
class Swan extends FlyingBird{
  beBeautiful(){}
}
class Penguin extends Bird {
  swim(){}
}

Penguin繼承自Bird類外臂,而不是FlyingBird類,我們也不需要調(diào)用會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤的fly方法律胀。在任何調(diào)用FlyingBird的地方宋光,可以直接換成更具體的鳥(niǎo)類,比如Duck炭菌、Parrot罪佳、Swan,代碼也會(huì)正常工作黑低。

希望你可以通過(guò)本文能夠更好的理解里氏替換原則赘艳,了解在JavaScript是如何工作的和如何在項(xiàng)目中使用。下一篇中克握,我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)SOLID中的下一個(gè)'L'字母

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