开闭原则与里氏代换原则实验 UML图及编程实现 C#

实验2 开闭原则与里氏代换原则综合训练

一、实验目的：加深对开闭原则与里氏代换原则的理解

二、实验环境：C#.Net

三、实验内容：

1、问题(一)“长方形和正方形“思辨题：最早来自于C++和Smalltalk 领域。

正方形是否是长方形的子类的问题，西方一个很著名的思辨题。

试写一个求面积与周长的解决方案，要求画UML图并编程实现，并体现出开闭原则与里氏代换原则。

提示：

长方形类：两个属性，宽度和高度；

正方形类：一个属性，边。

1、UML类图如下:

2、运用的设计原则:

开闭原则：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。定义一个抽象类Stringle类，抽象类中有求面积和周长的函数，当想再次扩展求圆、菱形等的面积，继承抽象类，实现其功能，很方便就对其进行扩展。

里氏代换原则：所有引用基类（父类）的地方必须能透明地使用其子类的对象。Stringle类为基类，Square类和Rectangular为其子类，在引用基类的地方就能使用子类实现，代码如下。

3、C#实现代码如下：

using System;

using System .Collections .Generic;

using System .Linq;

using System .Text;

namespace ConsoleApplication1

{

class Program

{

static void Main(string [] args)

{

Stringle square = new Square(5);

Stringle rectangular = new Rectangular(3 , 5);

Accounter accounter = new Accounter();

accounter .calculate(square);

accounter .calculate(rectangular);

Console .ReadLine();

}

}

public class Accounter

{

public Accounter() { }

public void calculate(Stringle stringle) {

stringle .Area();

stringle .ZhouChang();

}

}

///

///抽象类，定义了求面积和周长的方法，没有实现///

public abstract class Stringle

{

public abstract void Area();

public abstract void ZhouChang();

}

///

///正方形类继承自抽象类

///

public class Square :Stringle

{

public Square(int w)

{

width = w;

}

public override void Area()

{

int area = width * width;

Console .WriteLine("正方形的面积为：" + area); }

public override void ZhouChang()

{

int scircle = width * 4;

Console.WriteLine("正方形的周长为："+ scircle); }

}

///

///长方形类继承自抽象类

///

public class Rectangular :Stringle

{

int width;

public Rectangular(int w , int h)

{

width = w;

height = h;

}

public override void Area()

{

int area = width * height;

Console .WriteLine("长方形的面积为：" + area); }

public override void ZhouChang()

{

int scircle = width * 2 + height * 2;

Console.WriteLine("长方形的周长为："+ scircle); }

}

}

4、实验结果：

2、问题(二)“士兵用枪杀敌”UML图理解与编程实现

（１）CS游戏中的枪械类图

（２）如果我们有一个玩具手枪，该如何定义呢？先在上图增加一个类ToyGun，然后继承于AbstractGun类

（３）玩具枪与真实枪分离的类图

用C#实现代码如下：

using System;

using System .Collections .Generic;

using System .Linq;

using System .Text;

namespace ConsoleApplicationGun

{

class Program

{

static void Main(string [] args)

{

AbstractGun handgun = new HandGun();//手枪

AbstractGun riflegun = new RifleGun();//步枪

AbstractGun machinegun = new MachineGun();//机枪

AbstractGun toygun=new ToyGun();//