设计模式：七大原则之里氏替换原则

OO中的继承性的思考和说明

• 继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法，实际上是在设定规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约，但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。
• 继承在给程序设计带来便利的同时，也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性，程序的可移植性降低，增加对象间的耦合性，如果一个类被其他的类所继承，则当这个类需要修改时，必须考虑到所有的子类，并且父类修改后，所有涉及到子类的功能都有可能产生故障 问题的提出：在编程中，如何正确的使用继承（里氏替换原则）？

基本介绍

• 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在1988年，由麻省理工学院的一位姓里的女士提出。
• 如果对每个类型为T1的对象O1，都有类型为T2的对象O2，使得以T1定义的所有程序P在所有的对象O1都代换成O2时，程序P的行为没有发生变化，那么类型T2是类型T1的子类。换句话说，所有引用基类的地方必须透明地使用其子类对象。
• 在使用继承时，遵循里氏替换原则在子类中尽量不要重写父类得方法
• 里氏替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了，在适当得情况下，可以通过聚合，组合，依赖来解决问题

应用实例

package com.braveway.principle.liskov;

public class Liskov {

	public static void main(String[] args) {
		A a   = new A();
		System.out.println("11-3="+a.func1(11,3));
		System.out.println("1-8="+a.func1(1,8));
		
		System.out.println("------------");
		B b = new B();
		System.out.println("11-3="+b.func1(11, 3)); //这里本意是求出11-3
		System.out.println("1-8="+b.func1(1, 8)); //1-8
		System.out.println("11+3+9="+b.func2(11, 3));
	}
}

//A 类
class A{
	// 返回两个数的差
	public int func1(int num1,int num2) {
		return num1 - num2;
	}
}

//B类继承了A
//增加了一个新功能：完成两个数的相加，然后和9求和
class B extends A{
	
	//这里，重写了A类的方法，可能是无意识
	public int func1(int a,int b) {
		return a + b;
	}
	
	public int func2(int a,int b) {
		return func1(a,b)+9;
	}
}

解决方法

• 我们发现原来运行正常的相减共发生了错误。愿意在于类B无意中重写了父类的方法，造成原有功能出现错误。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能，这样写起来虽然简单，但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候。
• 通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，才有依赖，聚合，组合等关系代替

应用实例

package com.braveway.principle.liskov.improve;

public class Liskov {

	public static void main(String[] args) {
          A a = new A();
          System.out.println("11-3="+a.func1(11, 3));
          System.out.println("1-8="+a.func1(1, 8));
          
          System.out.println("-------------");
          
          B b = new B();
          //因为B类不再继承A类，
          System.out.println("11+3="+b.func1(11, 3)); //这里本意是求出11+3
          System.out.println("1+8="+b.func1(1, 8)); //1+8
          System.out.println("11+3+9="+b.func2(11, 3));
          
          //使用组合仍然可以使用到A类相关方法
          System.out.println("11-3="+b.func3(11, 3)); //这里本意是求出11-3
	}
}

//创建一个更加基础的基类
class Base{
	//把更加基础的方法和成员写到Base类
}

//A 类
class A extends Base{
	//返回两个数的差
	public int func1(int num1,int num2) {
		return num1-num2;
	}
}

//B类继承了Base类
class B extends Base{
	//如果B需要使用A类的方法，使用组合的关系
	private A a = new A();
	
	//这里，重写A类的方法，可能是无意识
	public int func1(int a,int b) {
		return a+b;
	}
	
	public int func2(int a,int b) {
		return func1(a,b)+9;
	}
	
	//我们仍然想使用A的方法
	public int func3(int a,int b) {
		return this.a.func1(a, b);
	}
}