设计模式——里氏替换原则

里氏替换原则

OO 中的继承性的思考和说明

1. 继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法，实际上是在设定规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约，但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。
2. 继承在给程序设计带来便利的同时，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产生故障
3. 问题提出：在编程中，如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

基本介绍

1. 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)在 1988 年，由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。
2. 如果对每个类型为 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。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
3. 在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法
4. 里氏替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了，在适当的情况下，可以通过聚合，组合，依赖来解决问题。

一个程序引出的问题和思考

看个程序, 思考下问题和解决思路.

public class Liskov {
	public static void main(String[] args) {

		// TODO Auto-generated method stub
		A a = new A();
		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));  1-3
		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8)); 1-8
		System.out.println("-----------------------");
		B b = new B();
		System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));// 这里本意是求出 11-3，但实际的结果是 11 + 3
		System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8，实际结果却是1 + 8
		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
	}
}

// A 类
class A {
	// 返回两个数的差
	public int func1(int num1, int num2) {
		return num1 - num2;
	}
}

// B 类继承了 A
// 增加了一个新功能：完成两个数相加,然后和 9 求和
class B extends A {
	// 这里，重写了 A 类的方法, 可能是无意识
	public int func1(int a, int b) {
		return a + b;
	}

	public int func2(int a, int b) {
		return func1(a, b) + 9;
	}
}

解决方法

1. 我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类 B 无意中重写了父类的方法，造成原有功能出现错误。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能，这样写起来虽然简单，但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候

2. 通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖，聚合，组合等关系代替.

视频中的讲解是继承一个基类，但是我目前并不知道继承这个基类的作用，测试发现，不继承这个基类也能实现，但是我还是将视频中的代码放到了这里，如果有知道的大神，还请评论区或者私信告知我！！！

3. 改进方案

图解！

代码实现

public class Liskov {
	public static void main(String[] args) {

		// TODO Auto-generated method stub
		A a = new A();
		System.out.println("11-3=" + a.func1(11, 3));
		System.out.println("1-8=" + a.func1(1, 8));
		System.out.println("-----------------------");
		B b = new B();
		//因为B类不再基础与A类，因此调用者，不会再func1是求减法
		//调用完成的功能就会很明确
		System.out.println("11-3=" + b.func1(11, 3));// 这里本意是求出 11-3
		System.out.println("1-8=" + b.func1(1, 8));// 1-8
		System.out.println("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
	
		//使用组合仍然可以使用到A类相关的方法
		System.out.println("11-3="+b.func3(11, 3));
		
	}
}

//创建一个更加基础的基类
class Base{
	//把更加基础的方法和成员写到Base类
	
	//(我并不知道这个类的作用在哪里....好像A,B不继承，仍然可以输出程序)
}

// A 类
class A extends Base{
	// 返回两个数的差
	public int func1(int num1, int num2) {
		return num1 - num2;
	}
}

// 增加了一个新功能：完成两个数相加,然后和 9 求和
class B extends Base{
	
	//如果B需要使用A类的方法，使用组合关系
	private A a = new A();
	
	// 这里，重写了 A 类的方法, 可能是无意识
	public int func1(int a, int b) {
		return a + b;
	}

	public int func2(int a, int b) {
		return func1(a, b) + 9;
	}
	
	//我们仍然想使用A的方法
	public int func3(int a,int b) {
		return this.a.func1(a, b);
	}
}

所谓的继承基类的问题比较懵一点，如果有大神看到，麻烦指点一二