inheritance - Liskov 原理和矩阵设计

Question

我正在尝试设计以下类：Matrix 和 SquareMatrix。他们都将能够进行基本的矩阵运算，并且 SquareMatrix 将另外能够检查它是否是对角线。所以，我正在考虑创建 Matrix 类，然后让 SquareMatrix 继承它。考虑 Liskov 原则是个好主意吗？因为起初它似乎是对正方形和矩形的基本违反，但当我想到它时，我找不到任何理由说明它是一个坏主意。有人可以指出我正确的方向吗？

标签： inheritancematrixliskov-substitution-principle

Answer 1

这取决于。

如果SquareMatrix只是添加一个额外的方法来检查它是否是对角线，并且所有其他方法都可以保持原样，那么它可能没问题。将子类中的方法添加到继承类通常与 LSP 兼容。

但最有可能的是，您还想坚持该矩阵实际上是正方形的。因此，如果您的原始Matrix类具有更改矩阵高度或宽度的功能，则您必须以某种方式在SquareMatrix子类中“禁用”此功能。并且这种禁用与 LSP 不兼容。

如果您希望拥有一个单独的SquareMatrix类，那么正常的路线将是MatrixInterface使用所有矩阵共有的 API，AbstractMatrix提供此接口的基本实现，ResizableMatrix用于尺寸可以改变的矩阵，以及SquareMatrix使用高度和宽度保证相等——后两者都继承自AbstractMatrix.

如果这对您的用例来说过于复杂，一个更简洁的解决方案可能是向您的Matrix类添加两个方法：isSquare，它返回矩阵是否为正方形，以及isDiagonal，在矩阵为正方形的假设（前提条件）下返回是否矩阵也是对角线。