设计模式原则篇:(2)里氏替换原则--Listkov Substitution Princip

在学习里氏替换原则之前，首先应该理解继承的概念与好处，我们知道在java程序设计语言

中继承是通过extends关键字实现的，那么继承到底有哪些优点呢？

1、实现了代码共享

2、提高了代码的重用性

3、提高了代码的可扩展性

不过有利必有弊，继承虽然带来了很大的好处，但同时也有一定的弊病：

1、继承是侵入性的，只要继承，就必须拥有父类的所有属性和方法。

2、子类必须继承父类的所有属性和方法，降低了代码的灵活性

3、增强了耦合性，但父类的属性被修改的时候，必须考虑到对子类的影响，使得代码

需要重构。

再来看看里氏替换原则的定义吧！

里氏替换原则有两种定义：

第一种定义，也是正宗的定义：如果对每一个类型为T1的对象o1，都有类型为T2的

对象o2 使得在程序中所有未o1的对象都替换为o2的时候，程序的行为没有发生变换，则

T2是T1的子类型。

第二种定义：所有可以使用父类的地方，都可以透明的使用其子类.通俗的讲就是父类

出现的地方，都可以用子类替换，程序不会出错，且程序的行为与替换之前一样！

如何理解里氏替换原则呢？首先举个经典的例子吧！

1、"正方形不是长方形".

我们知道在数学中正方形就是长方形，因此上述说法貌似不正确，不过真是

这样吗？看一段代码先吧。

长方形类

package com.kiritor;  /**  * @author Kiritor   * 长方形  */ public 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; 	}      } 

package com.kiritor;  /**  * @author Kiritor 正方形  */ public class Square extends Rectangle { 	public void setWidth(double width) { 		super.setLength(width); 		super.setWidth(width);//设置正方形的宽 	}  	public void setLength(double length) { 		super.setLength(length); 		super.setWidth(length);//设置正方形的长 	}  } 

逐渐增大的需求的情况

package com.kiritor;  public class Test { 	public void resize(Rectangle objRect) { 		while(objRect.getWidth() <= objRect.getLength() ) { 		objRect.setWidth( objRect.getWidth () + 1 ); 		} 	} } 

对象,但是具体如何呢?程序的行为产生了变化,陷入了死循环中?因此不符合里氏替换

原则。他们的继承关系不成立！

这也就照成了"正方形即是长方形也不是长方形"的悖论!不过造成这种混乱的到底

是什么原因呢?

●对类继承的关系的定义不明确。

在面向对象的程序设计中，我们关注的是对象 的"行为",使用行为对类进行

分类,也就是"行为"上的"is-a"关系!
●具体的设计要依赖用户需求和实际环境。

如果客户没有"长方形宽逐渐增大"的需求,而仅仅是对其面积等做一下计算

的话,就不会造成"正方形不是长方形"的悖论了,也就不会违反里氏替换原则。

上述两点也是正确运用里氏替换原则所要注意的地方!

说了这么多,到底历史替换原则有什么优点呢?

里氏替换原则增强了程序的健壮性,使程序传递不同的子类完成不同的逻辑

而不产生错误.（这点是很关键的！）

其次里可以看出里氏替换原则其实也就是对继承的一种规范，实现抽象化

的一种规范。这也是实现开闭原则的关键，至于什么事开闭原则，后续学习。

里氏替换原则规定了：若是一个继承类的对象可能会在基类的对象出现的地方

运行错误，则需要重新审视该继承关系，重新设计他们的关系。

符合里氏替换原则的类扩展后不会给已有的系统带来错误

（编辑：李大同）

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