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();
}
}
///<summary>
///抽象类，定义了求面积和周长的方法，没有实现///</summary>
public abstract class Stringle
{
public abstract void Area();
public abstract void ZhouChang();
}
///<summary>
///正方形类继承自抽象类
///</summary>
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); }
}
///<summary>
///长方形类继承自抽象类
///</summary>
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();//
// AbstractToy toygun = new ToyGun();//
Soldier soldier = new Soldier();
soldier .killEnemy(handgun);//士兵拿手枪杀敌人 soldier .killEnemy(riflegun);//士兵拿步枪杀敌人 soldier .killEnemy(machinegun);//士兵拿机枪杀敌人
soldier .killEnemy(toygun);//士兵拿玩具枪杀敌人 }
}
public class Soldier
{
public Soldier() { }
public void killEnemy(AbstractGun abstractgun)
{
abstractgun .shoot();
}
}
public abstract class AbstractGun
{
public AbstractGun() { }
public abstract void shoot();
}
public abstract class AbstractToy
{
public AbstractToy() { }
public abstract void shoot();
}
public class HandGun :AbstractGun
{
public HandGun() { }
public override void shoot()
{
Console .WriteLine("Handgun shoot!"); }
}
public class RifleGun :AbstractGun
{
public RifleGun() { }
public override void shoot()
{
Console .WriteLine("RifleGun shoot!"); }
}
public class MachineGun :AbstractGun
{
public MachineGun() { }
public override void shoot()
{
Console .WriteLine("MachineGun shoot!"); }
}
public class ToyGun :AbstractGun
{
public ToyGun() { }
public override void shoot()
{
Console .WriteLine("ToyGun shoot!");
}
}
}
实验结果：。