里氏替换原则

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本文介绍了面向对象设计基本原则之一——里氏替换原则（LSP），并以实例说明如何正确使用继承，避免因不当覆盖父类方法导致的问题。强调了遵循LSP的重要性，以确保软件单位功能不受影响。

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里氏替换原则

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。

现在我们来实现一个两个数相减的功能，建造一个类funA

public class funA {
	
	public int funmin(int a,int b){
		return a-b;
	}

}

实现类funA的测试testdemo

public class testdemo {
	
	
	public static void main(String[] args ){
		
		funA f1=new funA();
		
		System.out.println("100-30="+f1.funmin(100, 30));
		
		System.out.println("20-40="+f1.funmin(20, 40));
	}

}

结果很显而易见

100-30=70
20-40=-20

当我们要实现两个数相加，和两数相加然后再加上100我们通过类funB来实现，funB继承自funA

public class funB extends funA {
	
	public int funmin(int a,int b){
		return a+b;
	}
	
	public int funadd(int a,int b){
		return funmin(a,b)+100;
	}

}

同样测试一下

public class testdemo {
	
	
	public static void main(String[] args ){
		
		funB f1=new funB();
		
		System.out.println("100-30="+f1.funmin(100, 30));
		
		System.out.println("20-40="+f1.funmin(20, 40));
		
		System.out.println("20+40+100="+f1.funadd(20, 40));
		
	}

}

结果输出的是

100-30=130
20-40=60
20+40+100=160

很明显其实现的是子类funB的功能，原因就是类B在给方法起名时无意中重写了父类的方法，造成所有运行相减功能的代码全部调用了类B重写后的方法，造成原本运行正常的功能出现了错误。在本例中，引用基类A完成的功能，换成子类B之后，发生了异常。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写起来虽然简单，但是整个继承体系的可复用性会比较差，特别是运用多态比较频繁时，程序运行出错的几率非常大。如果非要重写父类的方法，比较通用的做法是：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。

里氏替换原则通俗的来讲就是：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。它包含以下4层含义

1、子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法。

2、子类中可以增加自己特有的方法。

3、当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的形参）要比父类方法的输入参数更宽松。

4、当子类的方法实现父类的抽象方法时，方法的后置条件（即方法的返回值）要比父类更严格。