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详解Java设计模式编程中的里氏替换原则

2019年07月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

定义1：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。
定义2：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
问题由来：有一功能p1，由类a完成。现需要将功能p1进行扩展，扩展后的功能为p，其中p由原有功能p1与新功能p2组成。新功能p由类a的子类b来完成，则子类b在完成新功能p2的同时，有可能会导致原有功能p1发生故障。
解决方案：当使用继承时，遵循里氏替换原则。类b继承类a时，除添加新的方法完成新增功能p2外，尽量不要重写父类a的方法，也尽量不要重载父类a的方法。
         继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法（相对于抽象方法而言），实际上是在设定一系列的规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵从这些契约，但是如果子类对这些非抽象方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。而里氏替换原则就是表达了这一层含义。
        继承作为面向对象三大特性之一，在给程序设计带来巨大便利的同时，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，增加了对象间的耦合性，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会产生故障。

例子：

public class rectangle { 
  int width; 
  int height; 
  public rectangle(int w, int h){ 
    width = w; 
    height = h; 
  } 
  public int getarea(){ 
    return width*height; 
  } 
} 
 
public class square extends rectangle { 
  public square(int w, int h) { 
    super(w, h); 
  } 
   
  public int getarea(){ 
    return width*width; 
  } 
} 
 
public class test { 
  public static void main(string[] args) { 
    rectangle rectangle = new rectangle(10, 20); 
        // square rectangle = new square(10, 20); 
    system.out.println("面积："+rectangle.getarea()); 
  } 
}


如果我们把长方形类rectangle 替换为正方形类square，那么求出的面积就不正确了，原因是我们继承的时候重写了父类的getarea方法。这是违背里氏替换原则的。
当然，这里只是举个例子，实际项目中我们不会这样修改的。

总结：
1. 尽量不要重写父类方法，而是增加自己特有的方法。
2. 继承给程序设计带来巨大便利的同时，也带来了弊端。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会产生bug。

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