里氏代换原则<转>

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里 氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现 抽象化的具体步骤的规范。

示例

　　LSP讲的是基类和子类的关系。只有当这种关系存在时，里氏代换关系才存在。如果两个具体的类A，B之间的关系违反了LSP的设计，(假设是从B到A的继承关系)那么根据具体的情况可以在下面的两种重构方案中选择一种。 　　

-----创建一个新的抽象类C，作为两个具体类的超类，将A，B的共同行为移动到C中来解决问题。 　　

-----从B到A的继承关系改为委派关系。

详细解释

　　为了说明，我们先用第一种方法来看一个例子，第二种办法在另外一个原则中说明。我们就看那个著名的长方形和正方形的例子。对于长方形的类，如果它的长 宽相等，那么它就是一个正方形，因此，长方形类的对象中有一些正方形的对象。对于一个正方形的类，它的方法有个setSide和getSide，它不是长 方形的子类，和长方形也不会符合LSP。

eg:

    //  长方形类：
    public class Rectangle
    {
        private int width;
        private int height;
        //...
        public void setWidth(int width)
        {
            this.width = width;
        }
        public void setHeight(int height)
        {
            this.height = height;
        }
    }
    //正方形类：
    public class Square
    {
        private int width;
        private int height;
        //...
        public void setWidth(int width)
        {
            this.width = width;
            this.height = width;
        }
        public void setHeight(int height)
        {
            this.setWidth(height);
        }
    }

那么，如果让正方形当做是长方形的子类，会出现什么情况呢？

我们让正方形从长方形继承，然后在它的内部设置width等于height，这样，只要width或者height被赋值，那么width和height会被同时赋值，这样就保证了正方形 类中，width和height总是相等的.

现在我们假设有个客户类，其中有个方法，规则是这样的，测试传入的长方形的宽度是否大于高度，如果满足就停止 下来，否则就增加宽度的值。

TestCase 改变边长的函数:

        public void resize(Rectangle r)
        {
            while (r.getHeight() <= r.getWidth())
            {
                r.setHeight(r.getWidth() + 1);
            }
        } 

现在我们来看，如果传入的是基类长方形，这个运行的很好。根据LSP，我们把基类替换成它的子类，结果应该也是一样的，但是因 为正方形类的width和height会同时赋值，这个方法没有结束的时候，条件总是不满足，也就是说，替换成子类后，程序的行为发生了变化，它不满足 LSP。 　　

那么我们用第一种方案进行重构，我们构造一个抽象的四边形类，把长方形和正方形共同的行为放到 这个四边形类里面，让长方形和正方形都是它的子类，问题就OK了。对于长方形和正方形，取width和height是它们共同的行为，但是给width和 height赋值，两者行为不同，因此，这个抽象的四边形的类只有取值方法，没有赋值方法。上面的例子中那个方法只会适用于不同的子类，LSP也就不会被破坏。