设计模式大作业

设计模式大作业 (总分：20分)
问题1. 请简述什么是里氏代换原则？ (5分)
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。

严格表述如下：如果对每一个类型为S的对象o1，都有类型为T的对象o2，使得以T定义的所有程序P在所有的对象o1代换o2时，程序P的行为没有变化，那么类型S是类型T的子类型。

这个定义比较拗口且难以理解，因此我们一般使用它的另一个通俗版定义：所有引用基类的地方必须能透明的使用其子类的对象。

里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。

实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。

而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

问题2. 阅读以下代码，并回答问题：(7分)
public class MyOrderedCollection {
protected List<Integer> list = new ArrayList<>();
public void addElement(Integer i) {
list.add(i);
}
public Integer getElement(Integer index) {
return list.get(index);
}
}
public class MyOrderedAndSortedCollection extends MyOrderedCollection { public void addElement(Integer i) {
super.addElement(i);
Collections.sort(super.list);
}
public class LSP1 {
public static void main(String args[]) {
MyOrderedCollection collection1 = new MyOrderedCollection();
MyOrderedCollection collection2 = new MyOrderedAndSortedCollection();
int a = 10, b = 5;
collection1.addElement(a);
collection1.addElement(b);
collection2.addElement(a);
collection2.addElement(b);
PrintSecondElement(collection1);
PrintSecondElement(collection2);
}
public static void PrintSecondElement(MyOrderedCollection collection) { System.out.println("The second element is :"
+ collection.getElement(1));
}
}
1) 以上代码设计是否符合里氏代换原则？(请明确说明符合，还是不符合) (2分)
答：不符合
2) 若你认为符合，请简要说明理由；若你认为不符合，也请简要说明理由。

(5分)
答：
由里氏替换原则，子类能继承扩展父类功能，不能修改父类原来的功能。

该函数
addElement(Integer i)在继承的时候，父类的功能改变了，导致父类出现的地方，子类不一定会出现。

问题3. 请简要描述在什么状况下，问题2中的代码会造成麻烦？ (4分)
答：分别输出第二个元素，答案是The second element is :5;The second element is :10。

类MyOrderedAndSortedCollection继承类MyOrderedCollection，直接修改了父类MyOrderedCollection的addElement方法，违背里氏替换原则，不能有用的运用子类的对象。

问题4. 如果你想避免问题3中出现的麻烦，你会如何修改问题2中的代码设
计以使得其遵守里氏代换原则？ (4分)
答：将子类修改成如下
public class MyOrderedAn dSortedCollection extends MyOrderedCollection { public void addElement(Integer i) {
super.addElement(i);
}
public void stord(){
Collections.sort(super.list);
}。