设计模式系列（四）七大设计原则-----里氏替换原则

里氏替换原则

1. java OO 中继承性的思考和说明：

• 继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法，实际上就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，就会对这个继承体系造成破坏。
• 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 倾入性，程序的可移植性就会降低，会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的时候，即 当父类需要修改的时候，必须要考虑到子类，因为可能父类修改后，所有继承的子类的功能方法都有可能产生问题故障
• 在实际编程中，如何正常的使用继承----- 里氏替换原则

2. 里氏替换原则介绍:

• 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 都待换成 O2 时，程序 P 的行为没有发送变化，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的使用其子类的对象。
• 在使用继承的时候，遵循里氏替换原则，在 子类中尽量不要重写父类的方法
• 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 (通俗的说，子类继承了父类，父类一旦变化了，子类就必须要跟着变了，所以说耦合性增强了)，在适当的情况下，可以通过 聚合，组合，依赖 来解决问题。

案例

1. 代码案例

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

// 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;
    }
}

2. 解决方法

• 我们发现原来正常的减法功能发生了错误。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繁琐的时候
• 通用的方法就是： 原有的父类和子类都继承一个更加通俗的 BaseClass 基础类，并且将原本的父类与子类之间的继承关系去掉，采用 依赖，聚合，组合 等关系替代

• 改进方案：

  
  
  父类与子类继承更加基础的Base类

改进

1. 代码

public class Liskov {
    public static void main(String[] args) {
        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 类不再继承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 类相关方法
        System.out.println("11-3=" + b.func3(11, 3));// 这里本意是求出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
}

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

// B 类继承 Base 基础类
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);
    }
}