圍觀設計模式(2)

在面向對象的程序設計中，裡氏替換原則（Liskov Substitution principle）是對子類型的特別定義。它由芭芭拉·利斯科夫（Barbara Liskov）在1987年在一次會議上名為“數據的抽象與層次”的演說中首先提出。

裡氏替換原則的內容可以描述為： “派生類（子類）對象能夠替換其基類（超類）對象被使用。” 以上內容並非利斯科夫的原文，而是譯自羅伯特·馬丁（Robert Martin）對原文的解讀。其原文為：

Let be a property provable about objects of type . Then should be true for objects of type where is a subtype of .

芭芭拉·利斯科夫與周以真（Jeannette Wing）在1994年發表論文並提出的以上的Liskov代換原則。----維基百科

裡氏替換原則我個人的理解是：在繼承關系中，父類的對象如果替換為子類的對象，他原來執行的行為依然保持不變，那麼這樣的程序才符合裡氏替換原則，否則違背了裡氏替換原則。

下面我們看這樣一個實例，體會下，裡氏替換原則是在什麼情況下違背的。

一個簡單的繼承結構，在子類中，重寫父類的方法calc方法。

父類Calc：

package cn.design.pattern2016032004LiskovSubstitutionPrinciple;

public class Calc {

	public void calc(int a, int b) {
		// a-b = ?
		System.out.println(a + " - " + b + " = " + (a - b));
		
	}
}

子類CalcSon,通過將父類中calc這個方法重寫為兩個數相加。

package cn.design.pattern2016032004LiskovSubstitutionPrinciple;

public class CalcSon extends Calc{

	public void calc(int a, int b) {
		// a+b = ?
		System.out.println(a + " + " + b + " = " + (a + b));
	}
	
	// other method
	public void addThem(int a, int b) {
		System.out.println(a + b);
	}
}

測試類：這裡如果符合裡氏替換原則的話，那麼應該說將父類的調用的這個地方直接換為子類的話，那麼原來的行為不會發生任何的改變。但是下面的程序證明了，這樣的做法是違背了裡氏替換原則的。將原先父類調用的替換為子類的時候，會由原來的父類的方法：減法，變為現在子類中的：加法。結果發生變化，從而違背了裡氏替換原則。

Calc cal = new Calc();
cal.calc(10, 20);
		
/**
* 根據裡氏替換原則，當父類替換為子類的時候，使用父類的時候的行為不應該
* 發生變化，那麼下面的這段代碼，顯然發生了變化，這樣顯然違反了裡氏替換
* 原則。
*/
CalcSon calcSon = new CalcSon();
calcSon.calc(10, 20);

我們在子類繼承父類之後，重寫了父類的方法時，需要注意，這樣的做法並不好，降低了整個繼承體系的復用性，出錯幾率會相應的增加。

總結前人的諸多經驗來看，裡氏替換原則主要是有四點：

1. 子類不要覆蓋父類的非抽象的方法。可以實現其抽象方法。

2. 子類可以實現自己獨有的方法。

3. 子類的方法重寫父類方法的時候，參數部分，要比父類的參數范圍要大或者等於（寬松）。釋義：舉個例子>如果說父類的方法中形參是ArrayList,那麼，其子類重寫這個方法的時候，形參要是List.

4. 子類重寫父類方法的時候，返回值要求，父類的返回值要比子類的返回值要小於或者等於。

面對這樣的情況，一般的，將當前的繼承結構解除掉，變為依賴或者聚合組合的形式。抽象出更高一層的抽象類，定義好這樣的一個抽象方法，同時由原先的兩個類繼承實現。

 

 

public abstract class Calculator {

	public abstract void calc(int a, int b);
}

 

 

public class Calc extends Calculator{

	public void calc(int a, int b) {
		// a-b = ?
		System.out.println(a + " - " + b + " = " + (a - b));
		
	}
}

public class CalcSon extends Calculator{

	public void calc(int a, int b) {
		// a+b = ?
		System.out.println(a + " + " + b + " = " + (a + b));
	}
	
	// other method
	public void addThem(int a, int b) {
		System.out.println(a + b);
	}
}

通過這樣的途徑將原來的繼承結構重新解構重組後的繼承體系，應該說相對來說，出錯的幾率大大降低了。