从矩形派生正方形是否违反了Liskov的替代原理？

Question

我是设计和学习设计原理的新手。它说从矩形派生正方形是违反Liskov替代原则的经典例子。如果是这样，正确的设计应该是什么？

Answer 1

我相信推理是这样的：

假设您有一个接受矩形并调整其宽度的方法：

public void SetWidth(Rectangle rect, int width)

{

    rect.Width = width;

}

给定一个矩形，假设此测试将通过将是完全合理的：

Rectangle rect = new Rectangle(50, 20); // width, height

SetWidth(rect, 100);

Assert.AreEqual(20, rect.Height);

...因为更改矩形的宽度不会影响其高度。

但是，假设您从Rectangle派生了一个新的Square类。根据定义，正方形的高度和宽度始终相等。让我们再试一次该测试：

Rectangle rect = new Square(20); // both width and height

SetWidth(rect, 100);

Assert.AreEqual(20, rect.Height);

该测试将失败，因为将正方形的宽度设置为100也会改变其高度。

因此，从矩形派生Square违反了Liskov的替换原理。

“是”规则在“现实世界”（正方形绝对是一种矩形）中很有意义，但在软件设计领域并不总是这样。

编辑

要回答您的问题，正确的设计可能应该是Rectangle和Square都源自一个常见的“多边形”或“形状”类，该类不执行有关宽度或高度的任何规则。

Answer 2

答案取决于可变性。如果矩形和正方形类是不可变的，那么Square它实际上是的子类型，Rectangle从第二个派生第一是完全可以的。否则，Rectangle而且Square可能都暴露一个IRectangle没有改变者，但是从另一个派生一个是错误的，因为无论类型是正确其他的亚型。