Java 遗传与LSP

为一个冗长的问题提前道歉。在此特别感谢您的反馈

在我的工作中，我们做了很多关于日期范围的事情（日期周期，如果你愿意的话）。我们需要进行各种测量，比较两个日期周期之间的重叠，等等。到目前为止，我已经设计了一个接口、一个基类和几个派生类，它们很好地满足了我的需求：

• 假周期
• 日期周期
• 日历月
• 日历周
• 财政部

简而言之，DatePeriod超类如下（省略了所有吸引人的特性，这些特性是我们为什么需要这组类的基础…）

（Java伪代码）：

基类包含一组相当专门的方法和属性，用于操作date period类。派生类仅更改所述期间的起点和终点的设置方式。例如，对于我来说，CalendarMonth对象实际上是一个日期周期是有意义的。然而，由于明显的原因，日历月的持续时间是固定的，并且有特定的开始和结束日期。事实上，尽管CalendarMonth类的构造函数与超类的构造函数相匹配（因为它有startDate和endDate参数），但这实际上是一个简化构造函数的重载，它只需要一个Calendar对象

对于CalendarMonth，提供任何日期都将生成一个CalendarMonth实例，该实例从相关月份的第一天开始，到该月份的最后一天结束

public class CalendarMonth extends DatePeriod

    public CalendarMonth(Calendar dateInMonth)
    {
        // call to method which initializes the object with a periodStartDate
        // on the first day of the month represented by the dateInMonth param,
        // and a periodEndDate on the last day of the same month.
    }

    // For compatibility with client code which might use the signature
    // defined on the super class:
    public CalendarMonth(Calendar startDate, Calendar endDate)
    {
        this(startDate)
        // The end date param is ignored. 
    }

    public void setStartDate(Calendar startDate)
    {
        periodStartDate = startDate
        . . . 
    // call to method which resets the periodStartDate
    // to the first day of the month represented by the startDate param,
    // and the periodEndDate to the last day of the same month.
        . . . 
    {


    public void setEndDate(Calendar endDate) throws datePeriodPrecedenceException
    {
        // This stub is here for compatibility with the superClass, but
        // contains either no code, or throws an exception (not sure which is best).
    {
}

为冗长的序言道歉。鉴于上述情况，该类结构似乎违反了Liskov替换原则。尽管在任何情况下都可以使用CalendarMonth实例，在这种情况下可以使用更通用的DatePeriod类，但关键方法的输出行为将有所不同。换句话说，您必须知道，在给定的情况下，您正在使用CalendarMonth实例

虽然CalendarMonth（或CalendarWeek等）遵守通过基类使用IDatePeriod建立的契约，但在使用CalendarMonth且预期纯旧DatePeriod的行为的情况下，结果可能会严重扭曲。（请注意，在基类上定义的所有其他funky方法都能正常工作-只有开始日期和结束日期的设置在CalendarMonth实现中有所不同）

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有没有更好的方法来构建它，以便在不影响可用性和/或复制代码的情况下保持对LSP的正确遵守？

这似乎类似于通常关于正方形和矩形的讨论。尽管正方形是矩形，但从矩形继承正方形是没有用的，因为它不能满足矩形的预期行为

DatePeriod有一个setStartDate（）和setEndDate（）方法。对于DatePeriod，您可能希望这两个函数可以以任何顺序调用，不会相互影响，而且它们的值可能会精确地指定开始和结束日期。但对于CalendarMonth实例，情况并非如此

也许，这两种方法不必使用CalendarMonth extend DatePeriod，而是可以扩展一个公共抽象类，该类只包含与这两种方法兼容的方法

顺便说一句，基于你对问题的深思熟虑，我猜你已经考虑过寻找现有的日期库了。如果没有，请务必查看库，其中包括可变和不可变时段的类。如果现有库解决了您的问题，您可以专注于自己的软件，并让其他人支付设计、开发和维护时间库的费用

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编辑：注意到我将您的CalendarMonth类称为Calendar。为清晰起见，已修复

通常情况下，遵守LSP需要仔细记录基类或接口的功能

例如，在Java

集合中

有一个名为

add（E）

的方法。它可以有以下文档：

将指定的元素添加到此集合

但是如果是这样的话，

集合

（它保持无重复不变量）就很难不违反LSP。因此，

add（E）

是这样记录的：

确保此集合包含指定的元素（可选操作）

现在，没有客户端可以使用

集合

，并期望始终添加元素，即使该元素已存在于集合中

我对你的例子看得不太深入，但我觉得你也许可以同样小心。如果在日期周期界面中，

setStartDate（）

的文档记录如下：

确保开始日期为指定的日期

没有进一步说明？甚至

确保开始日期是指定的日期，可以选择更改结束日期以维护子类的任何特定不变量

setEndDate（）

可以实现，并且可以类似地记录。那么，具体实施如何打破LSP

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注意还值得一提的是，如果使类不可变，那么满足LSP就容易多了。

这肯定违反了LSP，与经典的椭圆和圆示例完全相同

如果希望

CalendarMonth

扩展

DatePeriod

，则应使

DatePeriod

不可变

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然后，您可以将所有的变异方法更改为返回新的

DatePeriod

的方法，并使所有内容都保持不变，或者创建替代的可变子类，不尝试处理年、月、，周等等。

我认为建模的问题在于，您的

日历月

类型实际上并不是一种不同的时段。相反，这是一个错误

public class CalendarMonth extends DatePeriod

    public CalendarMonth(Calendar dateInMonth)
    {
        // call to method which initializes the object with a periodStartDate
        // on the first day of the month represented by the dateInMonth param,
        // and a periodEndDate on the last day of the same month.
    }

    // For compatibility with client code which might use the signature
    // defined on the super class:
    public CalendarMonth(Calendar startDate, Calendar endDate)
    {
        this(startDate)
        // The end date param is ignored. 
    }

    public void setStartDate(Calendar startDate)
    {
        periodStartDate = startDate
        . . . 
    // call to method which resets the periodStartDate
    // to the first day of the month represented by the startDate param,
    // and the periodEndDate to the last day of the same month.
        . . . 
    {


    public void setEndDate(Calendar endDate) throws datePeriodPrecedenceException
    {
        // This stub is here for compatibility with the superClass, but
        // contains either no code, or throws an exception (not sure which is best).
    {
}

final IDatePeriod period = Periods.wholeMonthBounding(Calendar day);

interface PeriodPredicate
{
  boolean containsMoment(Calendar day);
}

// First, some absolute periods:
PeriodPredicate allTime(); // always returns true
PeriodPredicate everythingBefore(Calendar end);
PeriodPredicate everythingAfter(Calendar start);
enum Boundaries
{
  START_INCLUSIVE_END_INCLUSIVE,
  START_INCLUSIVE_END_EXCLUSIVE,
  START_EXCLUSIVE_END_INCLUSIVE,
  START_EXCLUSIVE_END_EXCLUSIVE
}
PeriodPredicate durationAfter(Calendar start, long duration, TimeUnit unit,
                              Boundaries boundaries);
PeriodPredicate durationBefore(Calendar end, long duration, TimeUnit unit
                               Boundaries boundaries);

// Consider relative periods too:
PeriodPredicate inThePast();   // exclusive with now
PeriodPredicate inTheFuture(); // exclusive with now
PeriodPredicate withinLastDuration(long duration, TimeUnit unit); // inclusive from now
PeriodPredicate withinNextDuration(long duration, TimeUnit unit); // inclusive from now
PeriodPredicate withinRecentDuration(long pastOffset, TimeUnit offsetUnit,
                                     long duration, TimeUnit unit,
                                     Boundaries boundaries);
PeriodPredicate withinFutureDuration(long futureOffset, TimeUnit offsetUnit,
                                     long duration, TimeUnit unit,
                                     Boundaries boundaries);