在面向对象的程序设计中,里氏替换原则(Liskov Substitution principle)是对子类型的特别定义。它由芭芭拉·利斯科夫(Barbara Liskov)在1987年在一次会议上名为“数据的抽象与层次”的演说中首先提出。
里氏替换原则的内容可以描述为: “派生类(子类)对象能够替换其基类(超类)对象被使用。” 以上内容并非利斯科夫的原文,而是译自罗伯特·马丁(Robert Martin)对原文的解读。其原文为:
芭芭拉·利斯科夫与周以真(Jeannette Wing)在1994年发表论文并提出的以上的Liskov代换原则。----维基百科
里氏替换原则我个人的理解是:在继承关系中,父类的对象如果替换为子类的对象,他原来执行的行为依然保持不变,那么这样的程序才符合里氏替换原则,否则违背了里氏替换原则。
下面我们看这样一个实例,体会下,里氏替换原则是在什么情况下违背的。
一个简单的继承结构,在子类中,重写父类的方法calc方法。
父类Calc:
package cn.design.pattern2016032004LiskovSubstitutionPrinciple;
public class Calc {
public void calc(int a, int b) {
// a-b = ?
System.out.println(a + " - " + b + " = " + (a - b));
}
}
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);
}
}
Calc cal = new Calc();
cal.calc(10, 20);
/**
* 根据里氏替换原则,当父类替换为子类的时候,使用父类的时候的行为不应该
* 发生变化,那么下面的这段代码,显然发生了变化,这样显然违反了里氏替换
* 原则。
*/
Calc calcSon = new CalcSon();
calcSon.calc(10, 20);
总结前人的诸多经验来看,里氏替换原则主要是有四点:
1. 子类不要覆盖父类的非抽象的方法。可以实现其抽象方法。
2. 子类可以实现自己独有的方法。
3. 子类的方法重写父类方法的时候,参数部分,要比父类的参数范围要大或者等于(宽松)。释义:举个例子>如果说父类的方法中形参是ArrayList,那么,其子类重写这个方法的时候,形参要是List.
4. 子类重写父类方法的时候,返回值要求,父类的返回值要比子类的返回值要小于或者等于。
面对这样的情况,一般的,将当前的继承结构解除掉,变为依赖或者聚合组合的形式。抽象出更高一层的抽象类,定义好这样的一个抽象方法,同时由原先的两个类继承实现。
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);
}
}
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