CS3L14——里氏替换原则

里氏替换原则

里氏替换原则是面向对象七大原则中最重要的原则

  • 概念：任何父类出现的地方，子类都可以替代
  • 重点：语法表现为父类容器装子类对象，因为子类对象包含了父类的所有内容
  • 作用：方便进行对象存储和管理

里氏替换原则的意义是：让我们不需要关心子类的实现，只管调用父类声明好的成员即可，它需要配合后续的 多态 才会展现出意义所在

基本实现

注意！用父类容器装载的子类对象不能直接调用子类里的成员方法，如果要使用子类的方法就需要用到 is​ 和 as​

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class GameObject { }

class Player : GameObject
{
    public void PlayerAtk()
    {
        Console.WriteLine("怪物攻击");
    }
}
class Monster : GameObject
{
    public void MonsterAtk()
    {
        Console.WriteLine("怪物攻击");
    }
}
class Boss : GameObject
{
    public void BossAtk()
    {
        Console.WriteLine("boss攻击");
    }
}

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //里氏替换原则 用父类容器 装载 子类对象
        GameObject player = new Player();
        GameObject monster = new Monster();
        GameObject boss = new Boss();

        GameObject[] objects = new GameObject[] { new Player(), new Monster(), new Boss() };
    }
}

is 和 as

  • ​is​：判断一个实例化对象是否是指定类

    返回值：bool​ 是为真 不是为假

  • ​as​：将一个对象转换为指定类

    返回值：指定类型对象，成功返回执行类型对象，返回失败 null​

一般 is​ 和 as​ 配合使用，is​ 来确保对象是指定类对象，防止 as​ 返回 null​ 导致报错

​as​ 和 括号强转 的区别：

  • 转换检查：括号强转不进行转换检查，直接尝试转换。as​ 会先进行转换检查，如果对象不能转换为目标类型，则返回null​
  • 失败处理：括号强转如果转换失败，会抛出InvalidCastException​异常。as​ 不会抛出异常，而是返回null​
  • 适用范围：括号强转可以用于值类型和引用类型。as​ 只能用于引用类型和可空值类型（如int?​），不能用于非可空值类型

基本语法：

  • ​类对象 is 类名​ 该语句 会返回一个 bool​ 值：false​ 或者 true​
  • ​类对象 as 类名​ 该语句 会有一个对象返回值对象或者 null​

使用示例：

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class GameObject { }

class Player : GameObject
{
    public void PlayerAtk()
    {
        Console.WriteLine("怪物攻击");
    }
}
class Monster : GameObject
{
    public void MonsterAtk()
    {
        Console.WriteLine("怪物攻击");
    }
}
class Boss : GameObject
{
    public void BossAtk()
    {
        Console.WriteLine("boss攻击");
    }
}

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        GameObject player = new Player();
        GameObject[] objects = new GameObject[] { new Player(), new Monster(), new Boss() };

        if (player is Player)
        {
            Console.WriteLine("是Player类型的");
            (player as Player).PlayerAtk();
        }

        //一般is和as配合使用，is来确保对象是指定类对象，防止as返回null导致报错
        for (int i = 0; i < objects.Length; i++)
        {
            if (objects[i] is Player)
            {
                (objects[i] as Player).PlayerAtk();
            }
            else if (objects[i] is Monster)
            {
                (objects[i] as Monster).MonsterAtk();
            }
            else if (objects[i] is Boss)
            {
                (objects[i] as Boss).BossAtk();
            }
        }
    }
}