里氏替换原则

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基本介绍

0. 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。
1. 所有使用父类对象的地方，都应该可以透明的替换为子类的对象。
2. 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的方法
3. 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，在适当的情况下，可以通过聚合，组合，依赖 来解决问题。
4. 关于重写

• 重写的方法不能比被重写的方法抛出更宽泛的异常

• 重写的方法不能比被重写的方法有更严格的修饰符

• 为什么要有这两个限制：

  • 保证子类对象替换父类对象之后，语法不会报错。 符合里氏替换原则。

6. 判断两个类是否可以继承

   • 是否存在 is a 关系
   • 是否可以实现子类透明的替换父类

代码举例

反例

• 代码

   ​
   //长方形
   class Rectangle{
       private double length;
       private double width;
   ​
       public double getLength() {
           return length;
       }
   ​
       public void setLength(double length) {
           this.length = length;
       }
   ​
       public double getWidth() {
           return width;
       }
   ​
       public void setWidth(double width) {
           this.width = width;
       }
   ​
       @Override
       public String toString() {
           return "Rectangle{" + "length=" + length + ", width=" + width + '}';
       }
   }
   ​
   // 正方形
   class Square extends Rectangle{
       // 边长
       private double sidLength;
   ​
       @Override
       public double getLength() {
           return sidLength;
       }
   ​
       @Override
       public void setLength(double length) {
           this.sidLength = length;
       }
   ​
       @Override
       public double getWidth() {
           return sidLength;
       }
   ​
       @Override
       public void setWidth(double width) {
           this.sidLength = width;
       }
   ​
       @Override
       public String toString() {
           return "sidLength = " + this.sidLength;
       }
   }
   ​
   class Utils{
       //变形 让宽等与长
       public static void transform(Rectangle rectangle){
           while (rectangle.getWidth() < rectangle.getLength()){
               rectangle.setWidth(rectangle.getWidth()+1);
               System.out.println("rectangle.width = " + rectangle.getWidth());
           }
       }
   }
   ​
   public class negtive.AppTest {
   ​
       public static void main(String[] args) {
   ​
           //创造长方形
           Rectangle rectangle = new Rectangle();
           rectangle.setWidth(10);
           rectangle.setLength(20);
           System.out.println(rectangle);
           //变形
           Utils.transform(rectangle);
           System.out.println(rectangle);
           //创造正方形
           Square square = new Square();
           square.setWidth(10);
           square.setLength(20);
           System.out.println(square);
           //变形
           Utils.transform(square); //死循环
           System.out.println(square);
       }
   }
  

• 分析

  • 在用正方形替换长方形父类之后，发现程序的逻辑变为死循环。不符合里氏替换原则。

正例

• 代码

   //长方形
   class Rectangle{
       private double length;
       private double width;
   ​
       public double getLength() {
           return length;
       }
   ​
       public void setLength(double length) {
           this.length = length;
       }
   ​
       public double getWidth() {
           return width;
       }
   ​
       public void setWidth(double width) {
           this.width = width;
       }
   ​
       @Override
       public String toString() {
           return "Rectangle{" + "length=" + length + ", width=" + width + '}';
       }
   }
   ​
   // 正方形
   class Square{
       // 边长
       private double sidLength;
   ​
       public double getSidLength() {
           return sidLength;
       }
   ​
       public void setSidLength(double sidLength) {
           this.sidLength = sidLength;
       }
   }
   ​
   class Utils{
       //变形 让宽等与长
       public static void transform(Rectangle rectangle){
           while (rectangle.getWidth() <= rectangle.getLength()){
               rectangle.setWidth(rectangle.getWidth()+1);
               System.out.println("rectangle.width = " + rectangle.getWidth());
           }
       }
   }
   ​
   public class negtive.AppTest {
   ​
       public static void main(String[] args) {
   ​
           //创造长方形
           Rectangle rectangle = new Rectangle();
           rectangle.setWidth(10);
           rectangle.setLength(20);
   ​
           System.out.println(rectangle);
   ​
           //变形
           Utils.transform(rectangle);
   ​
           System.out.println(rectangle);
           
       }
   ​
   }
  

• 分析

  断绝继承关系