里式替换原则

一，里式替换原则

1.1，继承的优缺点

优点：

1. 子类拥有父类的所有方法和属性，提高了代码的可复用性。
2. 提高了代码的扩展性，子类不但拥有了父类的所有功能，还可以添加自己的功能。

缺点：

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. 降低了代码的灵活性。因为继承时，父类会对子类有一种约束。
3. 增强了耦合性。当需要对父类的代码进行修改时，必须考虑到对子类产生的影响。有时修改了一点点代码都有可能需要对打断程序进行重构。

继承有自己的缺点与优点，如何可以做到扬长避短呢？方法就是引入里式替换原则，里式替换对继承进行规范上的约束。

1.2，什么是里式替换原则？

一个软件实体如果使用的是一个父类的话，那么一定适用于其子类，而且它察觉不出父类对象和子类对象之间的区别。也就是说，在软件里面，把父类都替换成它的子类，程序的行为没有发生变化。

1.3，里式替换原则对继承进行规范上的约束

主要体现在下面四点

1.3.1，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

父类中已实现的方法其实是一种已定好的规范和契约，如果随意的修改了它，那么可能会带来意想不到的错误。下面举例说明一下子类覆写了父类方法带来的后果。例如：

class Parent
{
public:
	int fun(int a, int b)
	{
        return a + b,
    }
};
 
class Child : public Parent
{
public:
    // 重写父类已经实现的方法
	int fun(int a, int b)
	{
        return a - b;
    }
};

程序分析

上面的子类重写父类已经实现的方法，fun()方法的实现逻辑已经发生改变，此时，子类不能出现在父类出现的位置。

1.3.2，子类中可以增加自己特有的方法

子类继承了父类，拥有了父类和方法，同时还可以定义自己有，而父类没有的方法。这是在继承父类方法的基础上进行功能的扩展，符合里氏替换原则。

1.3.3，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

如果子类重载父类的方法时，方法的参数比父类方法更严格，此时不能保证子类在什么地方都可以替换父类，例如：下面是一个类的继承图

如果父类的参数是动物，子类的参数缩小为天上飞的，此时给父类传递的参数是水里游的，那么这个地方子类不能替换父类。

1.3.4，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。

同样使用上面的例子，如果父类返回的是水里游的，子类返回是动物。此时，如果子类实际返回的是地上跑的，就没办法替换父类。