4 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
的功能都有可能产生故障

• 问题提出：在编程中，如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

基本介绍
1) 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在1988年，由麻省理工学院的以为姓里
的女士提出的。
2) 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
的子类型。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
3) 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
4) 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。

例子

测试：

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        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

1. 我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类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
2. 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，
   采用依赖，聚合，组合等关系代替

依赖（局部变量，形参），聚合（成员变量 has-a），组合（成员变量 包含 ）**

//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A
// 增加了一个新功能：完成两个数相加,然后和9求和
class B extends Base {
    //如果B需要使用A类的方法,使用组合关系
    private A a = new 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;
    }

    //我们仍然想使用A的方法
    public int func3(int a, int b) {
        return this.a.func1(a, b);
    }
}