里氏替换原则详解--七大面向对象设计原则（2）

里氏替换原则来源：

        我们都知道面向对象有三大特性：封装、继承、多态。所以我们在实际开发过程中，子类在继承父类后，根据多态的特性，可能是图一时方便，经常任意重写父类的方法，那么这种方式会大大增加代码出问题的几率。比如下面场景：类C实现了某项功能F1。现在需要对功能F1作修改扩展，将功能F1扩展为F，其中F由原有的功能F1和新功能F2组成。新功能F由类C的子类C1来完成，则子类C1在完成功能F的同时，有可能会导致类C的原功能F1发生故障。这时就有人提出了里氏替换原则。里氏替换原则这项原则最早是在1988年，由麻省理工学院一位姓里的女士（Liskov）提出来的。

里氏替换原则定义：

        严格的定义：如果对每一个类型为T1的对象o1，都有类型为T2的对象o2，使得以T1定义的所有程序P在所有的对象o1都换成o2时，程序P的行为没有变化，那么类型T2是类型T1的子类型。 

　　通俗的定义：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

        更通俗的定义：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。

也就是说，在面向对象设计中，如果用一个基类对象替换一个子类对象，程序不会发生错误，但是软件实体使用用一个子类对象，但是改实体不一定能使用该子类的基类对象，如果使用，程序有可能就会出问题。

 例如有两个类，一个类为CLassA，另一个是CLassB类，并且CLassB类是CLassA类的子类，那么一个方法如果可以接受一个CLassA类型的基类对象base的话，如：MethodA(base)，那么它必然可以接受一个CLassA类型的子类对象sub，MethodA(sub)能够正常运行。反过来的代换不成立，如一个方法MethodB接受CLassA类型的子类对象sub为参数：MethodB(sub)，那么一般而言不可以有MethodB(base)，除非是重载方法。

例子：沪深A股板块数据请求的里氏替换简析：

                                                              

        在本实例中，可以考虑增加一个新的抽象类StockBlock，而将ShangA和ShenA类作为其子类，数据请求类Quote类针对抽象客户类StockBlock编程，根据里氏代换原则，能够接受基类对象的地方必然能够接受子类对象，因此将Quote中的Request()方法的参数类型改为Code，如果需要增加新类型的客户，只需将其作为String类的子类即可。重构后的结构如图2所示：

                                         

 里氏替换使用总结：

          里氏替换包括以下四层含义：

(1).子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。

(2).子类中可以增加自己特有的方法。

(3).当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。

(4).当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件（即方法的返回值）要比父类更严格。