设计模式-里氏替换原则

OO中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，由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。
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。
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
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。

应用举例

public class Liskov1 {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();// 本意是求出11 - 3的结果// 但是由于自己重写了func1()的方法，答案错误System.out.println("11 - 3 = " + b.func1(11, 3));// 1 - 8System.out.println("1 - 8 = " + b.func1(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，然后对9求和
class B extends A {// 可能无意识的重写了父类方法@Overridepublic 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
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。

方法改进

public class Liskov1 {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();// 以为B类不再继承A类，因此调用者，不会再认为func1是减法// 调用完成功能明确System.out.println("11 + 3 = " + b.func1(11, 3));// 1 - 8System.out.println("1 + 8 = " + b.func1(1, 8));System.out.println("11 + 3 + 9 = " + b.func2(11, 3));// 使用组合仍然可以使用到A类相关的方法System.out.println("11 - 3 = " + b.func3(11, 3));}}// 创建一个更加基础的类
class Base {// 把更加基础的方法和成员写道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，然后对9求和
class B extends Base {private A a = new A();// 如果B需要使用A类的方法，使用组合关系// 可能无意识的重写了父类方法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);}
}