子类型必须能够替换掉他们的父类型。
子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。也即:
a) 子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖/重写父类的的非抽象方法
b) 子类可以增加自己的特有方法
遵循上述原则的原因在于,继承是有入侵性的,所有的子类都会拥有父类的(非private)属性的方法。这使得父类与子类之间存在着“强耦合”,父类属性和方法的变化,会直接影响子类。
保证父类的方法不被“覆盖/重写”,保证了继承链上行为的一致性,也使得父类的代码是真正的的被“复用”,而子类可以在父类的基础上新增行为。
多态的实现,是通过子类对于“抽象方法”的重写,以及子类新增的方法实现。
遵循“里氏替换原则”,也是实现“开放-封闭原则”的前提。正是由于子类的可替换性,才使得使用父类型的模块在无需修改的情况下,就可以扩展。不然,何谈对“扩展时开放的,对修改是封闭的”呢。
同时,“里氏替换原则”也同时反映了“依赖倒转原则”的思想,程序的依赖关系应该终止于抽象,这个抽象可以是抽象方法,抽象类,接口。重写父类的非抽象方法,就破坏了对“抽象的依赖性”,让程序设计有依赖于实现细节,违背的面向对象设计的初衷。
在设计继承关系时,应该时刻考虑“里氏替换原则”,如果子类无法替换掉父类,那么这个子类与父类之间的继承关系是不存在的。这一点,要与常识进行区分。
如果有两个类,一个是鸟类,一个是企鹅类,如果鸟是可以飞的,企鹅是不会飞的,那么企鹅是鸟么?企鹅可以继承鸟的这个类么?
在常识里,企鹅是属于鸟类的。但在面向对象的程序世界里,企鹅不能以父类---鸟的身份出现,因为企鹅不能飞,所以企鹅不是鸟,企鹅类不能继承鸟类。
类似的例子还有,例如“长方形与正方形”,“汽车与黄色汽车”等。
在长方形类中,属性长度和宽度是可以自由设置的,但在正方形类中,长宽是相同的。因此设计正方形类去继承长方形类,也是不合适的。
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