详解Java设计模式编程中的里氏替换原则

 更新时间:2016年02月03日 10:24:04   作者:lixiang0522  
这篇文章主要介绍了Java设计模式编程中的里氏替换原则,有这个名字是因为这是由麻省理工学院的一位姓里的女士Barbara Liskov提出来的(嗯...),需要的朋友可以参考下

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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